ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE TECNOLOGIA MARÍTIMA Capítulo VI – Sistemas Auxiliares ENIDH – 2013/2014 Sistemas Auxiliares Sistemas auxiliares dos navios Dada a diversidade de tipos.
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ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 2
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 3
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 4
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 5
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 6
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 7
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 8
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 9
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 10
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 11
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 12
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 13
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 14
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 15
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 16
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 17
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 18
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 19
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 20
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 21
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 22
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 23
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 24
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 25
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 26
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 27
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 28
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 29
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 30
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 31
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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Slide 32
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 33
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 34
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 35
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 36
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 37
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 38
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 39
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 40
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 41
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 42
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 43
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 44
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 45
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 46
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 47
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 48
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 49
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 50
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 51
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 52
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 53
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 54
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 55
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 56
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 57
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 58
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 59
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 60
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 61
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 62
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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Slide 63
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 64
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 65
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 66
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 67
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 68
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 69
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 70
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 71
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 72
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 73
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 74
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 75
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 76
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 77
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 78
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 79
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 80
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 81
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 82
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 83
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 84
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 85
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 86
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 87
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 88
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 89
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 90
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 91
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 92
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 93
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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Slide 94
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 95
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 96
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 97
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 98
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 99
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 100
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 101
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 102
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 103
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 104
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 105
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 106
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 107
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 108
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 109
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 110
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 111
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 112
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 113
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 114
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 115
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 2
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 3
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 4
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 5
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 6
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 7
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 8
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 9
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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Slide 10
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 11
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 12
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 13
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 14
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 15
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 16
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 17
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 18
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 19
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 20
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 21
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 22
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 23
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 24
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 25
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 26
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 27
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 28
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 29
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 30
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 31
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 32
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 33
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 34
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 35
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 36
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 37
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 38
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 39
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 40
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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Slide 41
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 42
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 43
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 44
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 45
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 46
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 47
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 48
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 49
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 50
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 51
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 52
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 53
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 54
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 55
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 56
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 57
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 58
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 59
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 60
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 61
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 62
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 63
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 64
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 65
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 66
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 67
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 68
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 69
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 70
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 71
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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Slide 72
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 73
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 74
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 75
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 76
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 77
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 78
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 79
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 80
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 81
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 82
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 83
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 84
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 85
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 86
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 87
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 88
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 89
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 90
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 91
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 92
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 93
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 94
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 95
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 96
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 97
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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115
Slide 98
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 99
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 100
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 101
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 102
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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Slide 103
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 104
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 105
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 106
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Incinerador
76
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 107
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 108
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 109
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
69
Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
70
Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
71
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
73
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 110
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 111
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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72
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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81
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 112
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
62
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
63
Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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79
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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80
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 113
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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83
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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84
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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86
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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88
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
89
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
96
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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97
Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 114
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
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Permutador de feixe tubular
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
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Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
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Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
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Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
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Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
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Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
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48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
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Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
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53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
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54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
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Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
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56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
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57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
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58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
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60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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61
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
64
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
65
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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66
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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67
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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68
Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
74
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
75
Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
77
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
78
Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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82
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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85
Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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87
Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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90
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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91
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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92
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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93
Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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94
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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95
Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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98
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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99
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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100
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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102
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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104
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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107
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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109
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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110
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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111
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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112
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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113
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
114
TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
115
Slide 115
ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA
INFANTE D. HENRIQUE
TECNOLOGIA MARÍTIMA
Capítulo VI – Sistemas Auxiliares
ENIDH – 2013/2014
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares dos navios
Dada a diversidade de tipos de navios e
de instalações propulsoras, seria bastante
demorado efectuar o estudo de todos os
sistemas e equipamentos dos diversos
tipos de navios
Deste modo, só iremos apresentar os
sistemas que forem mais comuns à
generalidade dos navios mercantes
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2
Sistemas Auxiliares
Principais sistemas auxiliares de uma
instalação de máquinas marítimas
Sistemas auxiliares da máquina principal
(água, óleo, combustível, etc...)
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Sistema de ar de arranque e de ar de
serviço geral
Sistema de ventilação e climatização
Sistema de produção de água destilada
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3
Sistemas Auxiliares
Sistemas auxiliares (continuação):
Sistema de produção de vapor
Sistema de água para os sanitários
Separador de óleos
Incinerador de resíduos
Sistema de baldeação e incêndio
Instalação frigorífica dos mantimentos
.....
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4
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
Nas instalações marítimas modernas,
procura-se que a água salgada efectue o
menor percurso possível no interior do
navio, de modo a evitar os problemas
provocados pela corrosão
O arrefecimento directo dos órgãos e
sistemas é efectuado através de água
doce (destilada) e tratada que circula em
circuito fechado
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5
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
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6
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A água do mar é aspirada pelas bombas
de circulação de água do mar (05) através
de tomadas de fundo, passa pelos filtros
de fundo (sea chests)
Vai circular os refrigeradores de óleo de
lubrificação (07), refrigeradores de ar de
lavagem (09) e refrigeradores de água de
circulação das camisas, descarregando em
seguida para o mar
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7
Sistemas Auxiliares
Sistema de água do mar (sea water
system)
A aspiração da água do mar pode ser feita
pela tomada de fundo ou pela tomada
lateral situada no costado do navio,
dependendo das condições de calado do
navio
No caso da instalação representada na
figura seguinte, o percurso da água do
mar é ainda mais reduzido
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8
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
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9
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
A água doce entra no motor pela sua parte
inferior e desloca-se no sentido ascendente,
para a zona mais quente do motor
Estes sistemas possuem um tanque de
expansão (ou compensação) com uma
capacidade de 5 a 10% do volume de água
do circuito
Não convém que o diferencial de temperatura entre a entrada e a saída seja superior a 6
– 12ºC, de modo a evitar tensões térmicas
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10
Sistemas Auxiliares
Sistema de água doce e salgada
Este tanque tem como função compensar as
variações de volume devido às variações de
densidade (originadas pelas variações de
temperatura), e compensar eventuais fugas
que possam existir no circuito
O controlo de temperatura á efectuado por
uma válvula termostática de três vias que faz
com que a água de circulação possa fazer
“by-pass” ao refrigerador, até ser atingida a
temperatura normal de circulação
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11
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores (Coolers)
Os refrigeradores podem ser do tipo placas
(plate heat exchanger), ou do tipo feixe
tubular (shell and tube heat exchanger)
Existem dois fluidos que permutam calor
entra eles, logo uma das partes do
permutador é circulado pelo fluido frio e a
outra pelo fluido quente
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12
Sistemas Auxiliares
Refrigeradores
Permutador de placas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Permutador de feixe tubular
13
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
A figura seguinte apresenta o sistema de
óleo de lubrificação de um motor diesel
principal a 2 tempos lento. Este sistema é
composto por três circuitos básicos:
Circuito de lubrificação principal (veio de
manivelas e cruzeta)
Circuito de lubrificação do veio de
ressaltos
Circuito de lubrificação das camisas e
êmbolos
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14
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
15
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Lubrificação das chumaceiras do veio de
manivelas e da cruzeta:
O óleo é aspirado do tanque de serviço, cárter
(4), pelas bombas principais de óleo de
lubrificação (5)
Estas bombas são do tipo volumétrico,
normalmente do tipo de carretos, logo uma
obstrução do lado da descarga origina uma
rápida degradação
As válvulas de alívio (6) servem também para
ajuste da pressão do sistema
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
16
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das chumaceiras
do veio de ressaltos:
O óleo utilizado é normalmente o
mesmo que o óleo de lubrificação do
veio de manivelas, apesar de possuir
um tanque independente (13)
O enchimento deste tanque pode ser
feito através da válvula 19 representada na figura, que comunica os dois
sistemas
17
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de óleo de lubrificação
Circuito de lubrificação das camisas:
O óleo desce por gravidade do tanque de
serviço (2) para os lubrificadores automáticos
(3) que através de tubos de pequena secção,
injectam pequenas quantidades de óleo
através de pequenos orifícios situados em
diversos pontos da camisa
Os aros raspadores de óleo forçam este a
descer pelo interior da camisa, sendo drenado
para a zona do bucim da haste do êmbolo onde
é removido para um tanque de drenos, não
voltando a ser utilizado
18
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
Os gases de evacuação saem do colector
de evacuação e libertam parte da sua
energia cinética na turbina de gases que
transmite movimento ao compressor de ar
O compressor de ar aspira o ar da casa da
máquina através de filtros e comprime-o
através de arrefecedores (arrefecedores
de ar de lavagem - intercoolers) para o
colector de admissão do motor
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19
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de sobrealimentação
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20
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (Fuel-oil syst.)
O combustível a bordo é armazenado em
tanques geralmente designados por
“duplos fundos” que, de acordo com as
mais recentes normas de construção não
podem servir de anteparas de colisão
O combustível pesado (HFO – Heavy Fuel
Oil) é armazenado à temperatura
ambiente e apenas é aquecido quando se
pretende trasfegar, dado que, para que a
bombagem possa ser efectuada, é
necessário baixar a sua viscosidade
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21
Sistemas Auxiliares
Sistema de combustível (fuel-óleo)
RESPIRADOUROS
DUPLO
FUNDO
VANTE
DUPLO
FUNDO
BOMBORDO
DUPLO
FUNDO
ESTIBORDO
DUPLO
FUNDO
RÉ
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO DOS TANQUES
BOMBA
TRASFEGA
TANQUE
DESCARGAS
ACIDENTAIS
DO GERADOR
DE VAPOR
PARA TANQUES
DECANTAÇÃO HFO
PARA TANQUE
INSPECÇÃO
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22
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
Os tanques de decantação constituem a
primeira fase de tratamento do
combustível destinado à alimentação da
máquina principal
Nestes tanques, o combustível passa um
período de estágio de forma a que possa
dar-se a decantação (separação da água
que o combustível contém)
Esta operação é realizada a uma
temperatura relativamente elevada que é
função da qualidade do fuel (T=60ºC)
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23
Sistemas Auxiliares
Tanques de decantação
DA BOMBA DE TRASFEGA
RECIRCULAÇÃO
DA DEPURADORA DE HFO
TANQUE Nº 1
DECANTAÇÃO
HFO
TANQUE Nº 2
DECANTAÇÃO
HFO
P/ DEPURADORAS
HFO
DO GERADOR
DE VAPOR
P/ TQ.
DE OBSERVAÇÃO
P/ TQ.
DE DRENOS
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24
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
Depois da fase de decantação, o
combustível sofre outro tipo de
tratamento designado por depuração
As depuradoras de HFO aspiram dos
tanques de decantação e enviam o
combustível depurado para os tanques
de serviço diário de fuel
Na prática é comum a existência de duas
ou mais depuradoras a bordo (fuel, óleo
lubrificante)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
25
Sistemas Auxiliares
Sistema de depuração de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
26
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
27
Sistemas Auxiliares
Sistema de alimentação de combustível
Num circuito de alimentação de
combustível típico de um motor P.P., a
válvula (01) permite fazer a mudança de
fuel para diesel ou vice-versa
As bombas de alimentação (02)
comprimem o combustível para o tanque
de mistura através de um contador de
combustível ou caudalímetro
O tanque de mistura tem por função
uniformizar o combustível nas alturas de
mudança de HFO/Diesel ou Diesel/HFO
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28
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque
O sistema de ar de arranque possui em
geral, duas garrafas de ar comprimido a 30
bar e dois compressores de ar de arranque
O sistema de ar de serviço geral, possui:
Garrafa de ar de serviço geral (7 bar)
Compressor de ar de serviço geral
O circuito de ar de serviço geral alimenta
os diversos circuitos de ar comprimido do
navio (casa da máquina, convés, etc..),
para utilização de uso corrente (pinturas,
limpezas, etc…)
29
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
Sistemas Auxiliares
Sistema de ar de arranque/serviço geral
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30
Sistemas Auxiliares
Imagem de sistema de ar de arranque
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31
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica (Electric system)
Destinam-se a garantir a energia eléctrica
necessária ao funcionamento de todas as
máquinas eléctricas existentes a bordo,
bem como para fornecer energia para
aquecimento, iluminação, navegação, etc.
Os equipamentos de produção de energia
eléctrica, são constituídos por :
Mecânica (máquina motriz)
Eléctrica (gerador)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
32
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
A energia eléctrica dos navios é produzida
pelos geradores principais, que podem ser
dos seguintes tipos:
Diesel-Geradores
Turbo-Gerador (em navios com grande
produção de vapor – navios-tanque)
Gerador de veio acoplado ao Motor PP
Gerador diesel de Emergência
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
33
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os motores diesel-geradores de emergência,
têm como função, no caso de falha dos
geradores principais, alimentarem diversos
equipamentos essenciais, tais como:
Bombas de incêndio e de esgoto
Equipamentos de comunicações
Radar e sondas
Iluminação de emergência,
Sistemas de alarme, etc.
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34
Sistemas Auxiliares
Esquema eléctrico (simplificado)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
35
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
No esquema anterior, alguns motores
eléctricos são alimentados pelo quadro
eléctrico principal a 660 V, e outros através
do quadro eléctrico secundário a 440 V
Enquanto os geradores principais estão
situados na casa de máquinas, os
geradores de emergência estão situados
fora desta, em locais de fácil acesso
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
36
Sistemas Auxiliares
Sistema de produção e distribuição de
energia eléctrica
Os geradores de emergência arrancam
automaticamente, para alimentar os
circuitos eléctricos essenciais, em caso de
falha de energia (“black-out”)
Os navios possuem ainda baterias de
emergência, sempre devidamente
carregadas, para alimentar os circuitos de
iluminação e energia essenciais e certos
equipamentos de comunicações
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
37
Sistemas Auxiliares
Circuitos de um grupo Diesel-Gerador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
38
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para manter uma atmosfera suportável em
termos de temperatura e qualidade de ar
que não prejudique a saúde humana e
permitir o normal desenvolvimento dos
processos de combustão, o navio deve
dispor de um sistema de ventilação
Este sistema deve ter capacidade
suficiente para de forma contínua insuflar
ar novo e extrair o ar viciado de certas
zonas do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
39
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de caldeiras: o ar é insuflado para
alimentar a combustão das caldeiras
principais e auxiliares
Tem como função evitar que a
temperatura ambiente atinja valores
insuportáveis para o pessoal de serviço na
casa das caldeiras (navios com propulsão
de turbinas a vapor)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
40
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casa de máquinas: o ar é insuflado para
alimentar a combustão dos motores diesel
principais e auxiliares, turbinas a gás e
caldeiras principais ou auxiliares
Objectivo: evitar que a temperatura
ambiente devida ao calor emanado pelas
máquinas em funcionamento atinja
valores insuportáveis para o pessoal de
serviço na casa das máquinas
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
41
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Este sistema é constituído por ventiladores
e extractores accionados electricamente
Estão dotados das respectivas condutas e
dispositivos de comando, regulação e
encaminhamento dos fluxos de ar, para os
locais mais apropriados da casa de
máquinas
A consola de comando da máquina é um
local obrigatoriamente climatizado
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
42
Sistemas Auxiliares
Consola de comando de máquinas
(Corvo)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
43
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Casario do navio: para garantir a
qualidade de vida dos passageiros e dos
tripulantes a bordo, é igualmente
necessário climatizar:
Camarotes dos passageiros e tripulantes
Salas de refeições
Espaços de lazer
Ponte de comando e outros espaços,
conforme as características do navio
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
44
Sistemas Auxiliares
Sistemas de ventilação e climatização
Para o efeito, podem existir sistemas
centralizados e individuais de ar
condicionado, com capacidade para
arrefecer e aquecer o ambiente conforme o
que for requerido
Podem ainda existir outros sistemas de
refrigeração em navios que transportem
cargas que assim o exijam (Ex: navios de
transporte de cargas frigoríficas ou naviostanque do tipo LPG)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
45
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (Distiller)
Nos navios com propulsão a motor diesel,
é hoje prática habitual dispor de um
vaporizador/destilador em que a fonte de
energia para a vaporização da água
salgada é a água de refrigeração dos
cilindros do motor
Deve notar-se que a temperatura da água
à saída das cabeças do motor pode atingir
cerca de 75ºC a 80ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
46
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Os vaporizadores destiladores são
concebidos para obter um vácuo superior
a 90% na zona de evaporação de água
salgada
Isto permite que a água do mar entre em
ebulição a temperaturas da ordem dos
40ºC
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
47
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador
Como a destilação ocorre a baixas
temperaturas, o condensado obtido não é
esterilizado
Deste modo, nunca se deve colocar o
vaporizador destilador em funcionamento,
quer nos portos, quer junto à costa, devido
ao perigo de contaminação que representa
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
48
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
O sistema de produção de água doce, é
constituído por um vaporizador-destilador
de baixa pressão (vácuo), possuindo na
parte inferior um vaporizador e na parte
superior um condensador ambos de feixe
tubular
O vaporizador é circulado pela água de
circulação do motor principal (circuito de
água doce de alta temperatura) e o
condensador é circulado por água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
49
Sistemas Auxiliares
Vaporizador-destilador
Uma bomba de grande capacidade, aspira
a água do mar e comprime-a a grande
pressão para os ejectores que funcionam
pelo efeito de “venturi”, e que
desempenham as seguintes funções:
Extrair o ar do sistema criando vácuo
Extrair a salmoura acumulada durante
a vaporização da água do mar
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
50
Sistemas Auxiliares
Vaporizador/destilador (esquema)
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
51
Sistemas Auxiliares
Vaporizador
/destilador
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
52
Sistemas Auxiliares
Vaporizador destilador (Distiller)
A água de circulação dos motores
principais e auxiliares, bem como a água
de alimentação das caldeiras, é uma água
destilada ou desmineralizada e que sofre
uma série de tratamentos químicos
Desta forma, evitam-se ou reduzem-se os
efeitos corrosivos, incrustações e outros
contaminantes que reduzem a vida dos
equipamentos e diminuem os períodos
entre intervenções de manutenção
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
53
Sistemas Auxiliares
Sistema de distribuição de água doce
A água doce potável (em geral,
embarcada em terra) é distribuída
conforme as necessidades de bordo
através de:
Circuito de água doce fria
Circuito de água doce quente, o qual
constitui, em regra, uma derivação do
primeiro
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
54
Sistemas Auxiliares
Hidroforo de água doce
A água doce (fria e quente) é
normalmente enviada sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, para os
seguintes locais de consumo:
Cozinhas
Lavandarias
Alojamentos
Casas de banho
Bebedouros, etc.
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
55
Sistemas Auxiliares
Imagens de hidroforos de água doce
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
56
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para os sanitários
Destina-se em geral a fornecer água doce
ou salgada para o serviço de lavagem de
casas de banho
Quando a lavagem é efectuada por água
doce, este circuito está normalmente
englobado no sistema de alimentação de
água doce dos alojamentos
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
57
Sistemas Auxiliares
Sistema de água para sanitários
Quando a lavagem dos sanitários era
efectuada através de água salgada,
utilizava-se a distribuição sob pressão de
almofada de ar de um hidroforo, em tudo
semelhante ao de água doce
O sistema de água salgada para sanitários
era utilizado nos navios antigos
Hoje em dia, não é utilizada água salgada
para os sanitários de bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
58
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
A legislação internacional que
regulamenta a poluição marítima
(IMO/MARPOL), exige o tratamento dos
esgotos de sanitários antes destes serem
descarregados para o mar
Em alternativa, os esgotos podem ser
armazenados em tanques próprios do
navio, que depois são descarregados para
terra quando este chegar a porto
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
59
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Utilizam-se dois tipos de tratamento para
os esgotos:
Biológico: embora este processo permita
reduzir apreciavelmente a quantidade da
matéria sólida em suspensão, requer
tanques para tratamento de grande
volume, que em geral são difíceis de
instalar a bordo
© Luis Filipe Baptista – ENIDH/DEM
60
Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água dos
sanitários (sewage treatment system)
Mecânico/químico: permite a utilização
de instalações de tratamento de muito
menor volume
Obtém-se boa redução dos sólidos em
suspensão
Não é afectado pela utilização de água
salgada
O processo é de fácil controlo
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment system)
Assume particular importância nos
modernos navios de cruzeiro, devido às
enormes quantidades de águas residuais
que são produzidas diariamente a bordo
Utiliza-se geralmente um tratamento à
base de produtos químicos (hipoclorito de
sódio), insuflação de ar e diluição do
efluente através de água salgada
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Sistemas Auxiliares
Sistema de tratamento de água para
sanitários (sewage treatment tank)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de esgoto (Bilge system)
É constituído pelas respectivas bombas,
filtros, encanamentos e válvulas
Destina-se a esgotar a água e resíduos da
carga que se escoam para as cavernas dos
porões, bem como a água e os resíduos de
combustível e óleo lubrificante que se
escoam para as cavernas da casa de
máquinas,
Podem também esgotar, quando exista, a
casa das bombas e os “cofferdams”
(espaços vazios)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
As águas residuais das cavernas da casa
das máquinas, estão sempre em maior ou
menor grau, contaminadas por óleo
lubrificante e combustível
Assim, de acordo com o estipulado pela
Convenção internacional de prevenção da
poluição no mar (MARPOL), as águas
oleosas não podem ser descarregadas
directamente para o mar
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
Assim, as bombas de esgoto aspiram as
águas oleosas das cavernas e
descarregam-nas para um equipamento
que efectua a separação de água e óleo
Este equipamento designa-se
vulgarmente por Separador de Esgotos
(“Oily Water Separator - OWS” ou “Bilge
Water Separator - BWS”)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O separador de óleos promove a
separação do óleo e do combustível da
água, mas apenas o misturado, não o
emulsionado
Permite obter os índices especificados
pela MARPOL para a água separada, que
são de 15 miligramas de óleo por litro de
água (15 ppm)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water
Separator)
O óleo e o combustível separados da
água, são depois enviados para o tanque
de resíduos ou tanque de borras (Sludge
tank)
Este tanque recebe também os resíduos
das depuradoras de combustível e do óleo
lubrificante
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (Oily water Separ.)
A água separada já limpa, é enviada
directamente para o mar
Em alternativa, tal como sucede nos
portos em que é proibido efectuar
qualquer tipo de descarga para o mar, é
enviada para um tanque especial de
armazenamento enquanto o navio
permanecer no porto (slop-tank)
É posteriormente descarregada para o
mar em zonas em que tal seja permitido
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Sistemas Auxiliares
Esquema de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Imagem de um separador de óleos
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
Separador de
óleos da que
utiliza uma
depuradora
(Alfa-Laval)
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Sistemas Auxiliares
Separador de óleos (com depuradora)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
Os resíduos de óleo lubrificante e
combustível armazenados no tanque de
borras (sludge tank) são descarregados
nos portos a fim de serem devidamente
tratados e eliminados
Em alternativa, quando tal for possível,
devem ser incinerados a bordo num
incinerador de resíduos (desde que o
navio disponha deste equipamento)
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
A quantidade de lixo proveniente da
cozinha, pode estimar-se para navios de
carga com uma tripulação de 20 a 25
elementos em 0,25 a 0,5 m3 por dia
Os resíduos de combustível produzidos
pela instalação, são cerca de 1% do
consumo diário de combustível
Atingem valores da ordem dos 380 Kg
para motores com potência de 10000 kW
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos (Incinerator)
queimador
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Incinerador
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Sistemas Auxiliares
Incinerador de resíduos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Utiliza-se para encher e esvaziar os
tanques de lastro dos navios
Estes tanques, quando necessário, podem
ser cheios com água do mar por meio do
sistema de lastro, a fim de, sob certas
condições de carga, poder melhorar a
estabilidade do navio
Utilizam-se com muita frequência nos
navios-tanque e porta-contentores
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
O sistema de lastro é normalmente
dimensionado em função do tempo
requerido para efectuar o esgoto
completo dos respectivos tanques
A fixação desse tempo depende do
volume total de lastro e por conseguinte
varia consoante os casos
Em muitos casos, adopta-se o critério de
6 a 8 horas para efectuar a operação de
deslastragem
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro (Ballast System)
Nos navios-tanque, quando o navio atraca,
descarrega o lastro limpo para o mar
durante a operação de carga do navio
(navio com tanques de lastro segregado)
Quando o navio estiver carregado, os
tanques de lastro devem estar esgotados
No caso dos navios porta-contentores, o
sistema de lastro destina-se a equilibrar o
navio em função da colocação das cargas
(contentores) no navio (Heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro
Quadro sinóptico do sistema de lastro do
navio Furnas (Automatic heel system)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de lastro em navios-tanque
Operações de lastro num navio-tanque
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
Visa satisfazer as necessidades dos
serviços de baldeação e extinção de
incêndios a bordo
Dispõe de bombas de baldeação e
incêndio, também designadas por bombas
de serviço geral
Estas bombas aspiram água do mar que é
enviada para os encanamentos de
distribuição situados nos diferentes
pavimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
A água de baldeação é utilizada na
lavagem do convés, das amarras, ferros e
respectivos escovéns, bem como das
cavernas da casa de máquinas
Os colectores de baldeação e incêndio
podem ser alimentados quer através da
bomba de baldeação, quer através da
bomba de incêndio utilizando
encanamentos apropriados para o efeito,
bem como as respectivas válvulas
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio, são dimensionadas tendo em atenção o número de
agulhetas que podem alimentar em
simultâneo, bem como o alcance desejado
Devem ter uma pressão nas saídas mais
distantes da ordem dos 2 bar
Em geral, as instalações dispõem de duas
bombas de incêndio principais e de uma
de emergência, normalmente de menor
capacidade
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Sistemas Auxiliares
Sistema de baldeação e incêndio
As bombas de incêndio principais situamse normalmente na casa de máquinas e
são accionadas por motores eléctricos
A bomba de incêndio de emergência,
situa-se geralmente num espaço
independente adequado (Ex: à proa)
Destina-se a combater os incêndios que
deflagrem no navio, e dispõe para o efeito
de accionamento próprio, geralmente
através de motor diesel
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
Destina-se a conservar os víveres
consumidos pela tripulação durante as
viagens
É normalmente constituída pelo
respectivo equipamento de produção de
frio e por três câmaras frigoríficas:
Conservação de carne
Conservação de peixe
Conservação de vegetais
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
As câmaras de conservação de carne e de
peixe, são normalmente designadas por
câmaras fortes em virtude das suas
temperaturas serem negativas (da ordem
dos -20 ºC)
A câmara de conservação dos vegetais é
geralmente designada por câmara fraca,
devido ao facto de as suas temperaturas
serem positivas (da ordem dos +5 ºC)
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Sistemas Auxiliares
Instalação frigorífica de mantimentos
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
É constituído por todos os guinchos
normalmente envolvidos nas operações
de amarração do navio ao cais ou a outra
embarcação, nomeadamente:
Cabrestante: guincho de manobra de eixo
vertical, situado na popa do navio,
utilizado nas manobras de atracar e
desatracar para puxar os cabos de
amarração e também nas operações de
reboque de outras embarcações
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração: são de eixo
horizontal e servem para puxar os cabos
de amarração do navio aos cabeços do
cais, tanto na proa como na popa
Devido ao efeito das marés a tensão dos
cabos deve ser frequentemente ajustada,
para impedir a sua ruptura bem como
para impedir que o navio se afaste da
muralha
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guincho de amarracão (navio CORVO)
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de amarração automática: são
de eixo horizontal e servem para puxar e
manter os cabos de amarração do navio
aos cabeços do cais sob tensão
permanente compreendida entre valores
pré-estabelecidos
São normalmente accionados por
motores eléctricos, muito embora
também possam ser dotados de
accionamento electro-hidráulico
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Sistemas Auxiliares
Sistema de amarração
Guinchos de
amarração à
proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
É em regra constituído por dois conjuntos
de uma âncora e respectivo molinete que
a acciona, situados na proa do navio, a BB
e a EB.
Molinete: guincho de manobra de eixo
horizontal, situado na proa do navio, um
em cada bordo, utilizado para arriar e içar
os ferros de fundear, bem como em
alguns casos para puxar os cabos à proa
nas operações de atracar e desatracar o
navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
molinete
da proa
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de fundear
Molinete da proa (Navio Corvo)
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Sistemas Auxiliares
Guinchos (turcos) das baleeiras
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
É constituído pelos meios do navio que
movimentam a carga geral sólida não a
granel durante as operações de carga e
descarga
Os navios de passageiros e os navios
tanque, dispõem de meios exíguos de
movimentação de carga (normalmente só
para os mantimentos do navio), quando
comparados com os meios de que em
regra dispõem os navios de carga geral
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Grua de mantimentos de navio
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de contentores que operam apenas em
portos devidamente equipados para movimentar
este tipo de unidades, não necessitam de
equipamentos para movimentação de carga
Porém, quando escalam portos sem capacidade
para movimentar contentores, têm de dispor de
meios próprios para tal efeito
Neste caso o mais habitual é terem instalados
um ou mais gruas para efectuar a
carga/descarga dos contentores
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101
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Gruas de
carga/descarga
de um navio
portacontentores
(Açor B)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Os navios de carga geral (contentorizada
e a granel), dispõem em regra de meios
próprios para movimentar pelo menos
parte da carga que transportam
São por isso equipados com diferentes
tipos de paus de carga ou com gruas
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103
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
São constituídos por tubos de aço de
elevada resistência, para suportarem os
esforços inerentes à movimentação das
cargas dos navios
São içados, posicionados, suspensos e
arriados através de cabos, com
designações próprias
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral – paus de carga
Conforme a sua capacidade para
movimentar as cargas dividem-se em:
Paus de carga normais – movimentam as
cargas leves e médias (até 10 ton.)
Paus de carga reais – movimentam
apenas as cargas mais pesadas
(superiores a 10 toneladas)
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105
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga geral
Navio
equipado
com grua
e paus de
carga
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106
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
O carregamento dos navios-tanque que
transportam líquidos a granel, é
normalmente efectuado através dos
meios existentes nos terminais de carga
A descarga é efectuada por grupos de
bombas existentes a bordo, vulgarmente
designadas por bombas de carga
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Esquema de
encanamentos
de carga e
descarga de um
navio-tanque
petroleiro
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108
Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Encanamentos
principais no
convés
(deck
manifold)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
As bombas de carga são geralmente
accionadas através de:
Motores Diesel
Motores hidráulicos
Turbinas a vapor
Motores eléctricos (em casos especiais,
desde que possuam protecção adequada
para evitar a ocorrência de explosões)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Configuração
muito utilizada
em naviostanque de
média e grande
dimensão
(VLCC, ULCC)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga líquida (navios-tanque)
Bombas de
carga –
5000 m3/h
(Casa das
Bombas)
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
Estes navios são hoje em dia integrados
no serviço de transporte porta a porta
A fim de aumentar a sua flexibilidade de
serviço, podem ser concebidos para
transportar simultaneamente veículos
ligeiros e pesados e também contentores
montados em veículos que entram e saem
dos navios pelos seus próprios meios,
através de rampas de acesso
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Sistemas Auxiliares
Equipamento de movimentação de
carga (navios Ro-Ro)
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TECNOLOGIA
MARÍTIMA
(ano lectivo 2012/2013)
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