INTRODUÇÃO À ENGE EN GENH NHAR ARIA IA NAV NAVAL Disciplina MEM 1001 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Universidade Federal de Pernambuco 2011
Introdução à Engenharia Naval Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica Universidade Federal de Pernambuco
Introdução: •
A indústria da construção naval pesada foi instalada no Brasil no bojo do Plano de Metas, dentro da Meta 28 no governo JK, a partir da vinda do Estaleiro Ishibrás, de origem japonesa, e do Estaleiro Verolme, de origem holandesa.
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O financiamento da Meta 28 foi possível mediante a aprovação da Lei 3.381 de 24 de abril de 1958, que criou o Fundo da Marinha Mercante (FMM) e a Taxa de Renovação da Marinha Mercante (TRMM). Os recursos destas duas fontes arrecadadores, depositadas no Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico (BNDE), eram administrados pela Comissão da Marinha Mercante (CMM), que arquitetou os planos de estímulo à construção naval.
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Outro fator determinante foi a disponibilidade no mercado nacional de aço e componentes elétricos, ofertados pelas recém-inauguradas siderúrgicas estatais e pela indústria eletro-metal-mecânica.
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Junto com as duas multinacionais também foram incluídos nos planos de estímulo à construção naval pesada o Estaleiro Só, fundado em 1850, o Estaleiro Caneco, 1886, o Estaleiro Mauá, 1907, e o Estaleiro EMAQ, 1914. Todos Todos de capital nacional, sendo que o primeiro localizavase no Rio Grande do Sul e os demais no Rio de Janeiro.
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Introdução: •
O bom desempenho da indústria da construção naval está associado ao desenvolvimento da marinha mercante, que por sua vez está condicionada ao fluxo mercantil gerado pelo sistema nacional de economia.
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O aumento na participação da frota mercante nacional no longo curso e a constante modernização da frota destinada à cabotagem rebatia no aumento das encomendas junto aos estaleiros. Este foi o mecanismo, amparado pelas políticas públicas de proteção e financiamento, que possibilitou ao Brasil chegar aos anos de 1980 como umas das maiores potências da indústria naval do mundo.
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Porém, as condições materiais que possibilitaram ao país fazer esta escolha e dar saltos, iniciado em 1958, foram forjadas no século XIX e início do XX. O aglomerado de estaleiros navais presente desde o início do século XIX nas cidades do Rio de Janeiro e Niterói, construindo e reparando embarcações, criou um sistema propício para o fortalecimento e a integração inter-setorial entre estabelecimentos comerciais, pequenas fundições e estaleiros.
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Introdução: •
Mauá e Lage Lage,, empreendedores privados, assumiram iniciativas pioneiras e ousadas na navegação e na construção naval.
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Na Fábrica de Ponta d’Areia, adquirida pelo Barão de Mauá, em 1847, foram construídos, até 1857, 72 navios. navios. A fábrica representou a mais importante indústria pesada e de bens de capital no Brasil e na América América Latina.
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Em 1917, foi instalado o Estaleiro da Ilha do Viana por Henrique Lage, Lage, na época o maior e mais bem equipado centro de construção e reparos navais em toda a América do Sul, com oficinas de processamento de chapas, máquinas ferramentas, fundição, eletricidade, fábricas de oxigênio e acetileno, usina termelétrica, além de carreiras e diques secos para construção e reparos.
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Somente, em 1956, o problema marítimo foi devidamente atacado de maneira integrada com a Construção Naval e a Marinha Mercante inseridas em um plano estratégico nacional de desenvolvimento, inclusive com a provisão de recursos de sustentação.
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Introdução: • • •
O Plano de Metas do Governo Juscelino Kubitschek contemplou entre outras: – Renovação da Marinha Mercante – Implantação da Construção Naval
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Lei 3381, instituindo o Fundo de Marinha Mercante e a Taxa de Renovação da Marinha Mercante.
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Os objetivos específicos foram definidos pelo GEICON – Grupo Executivo da Indústria de Construção Naval para alavancar a implantação industrial dos estaleiros no País.
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Foram aprovados pelo GEICON os projetos de instalação dos estaleiros da CCN CCN,, da ISHIBRÁS,, da EMAQ ISHIBRÁS EMAQ,, da VEROLME , do SÓ e do CANECO CANECO..
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Simultaneamente, foram implantados os Cursos de Engenharia Naval na USP e na UFRJ, UFRJ , estabelecendo um grande diferencial em relação às tentativas anteriores de capacitação tecnológica, tecnológi ca, dotando o país de centros de formação de recursos humanos.
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Introdução: •
Houve grande empenho por parte da Marinha do Brasil, atuando diretamente na implantação do curso de engenharia naval USP e na criação do tanque de provas do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), em São Paulo, em 1956, além de intensa colaboração de seus engenheiros navais, nos cursos em São Paulo e no Rio de Janeiro.
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Em março de 1963, foi fundada a SOBENA – Sociedade Brasileira de Engenharia Naval, Naval , tendo como membros fundadores um grande contingente de engenheiros navais já formados no país.
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Em 1961 foram entregues os primeiros navios construídos dentro do Plano de Metas do Governo JK – o Ponta d’Areia pela CCN e o Volta Redonda pela ISHIBRÁS ISHIBRÁS,, iniciando a trajetória progressiva de capacitação tecnológica na construção e na concepção e elaboração de projeto.
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Nessa fase da construção naval brasileira, participaram Engenheiros Navais da Marinha e recém-formados das Universidades de São Paulo e do Rio de Janeiro, além de engenheiros mecânicos e eletricistas, nas atividades multidisciplinares do projeto, da produção, da inspeção e do suprimento nos estaleiros CCN, ISHIBRÁS, EMAQ, VEROLME, CANECO e SÓ.
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Introdução: •
Simultaneamente, as sociedades classificadoras, os armadores e fabricantes, também, passaram a admitir engenheiros e técnicos formados no país, em função da demanda do novo mercado.
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Sucessivos saltos tecnológicos proporcionados pelos desafios nos projetos sob aspectos como hidrodinâmico, estrutural, propulsivo, de manobrabilidade, de comunicação, de carregamento e de severas condições de segurança e de proteção ambiental conferiram à engenharia naval brasileira conceito e confiablilidade, projetando-a no cenário técnico nacional e internacional.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
Alguns fatos relevantes:
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1964 - Navios de 12.700 tpb de carga geral exportados para a TMM Transportacion Marítima Mexicana, inserindo a construção naval brasileira no mercado internacional e familiarizandonos com fiscalização da construção por inspetores europeus a serviço dos armadores.
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1968 - Em sintonia com o empenho dos engenheiros dos estaleiros na padronização de componentes navais, a ABNT instituí o CB 7 - Comitê Brasileiro de Construção Naval, Naval , visando principalmente a compatibilização dos padrões adotados pela origem de procedência de equipamentos e acessórios importados e os adotados por empresas nacionais e estrangeiras que se instalaram no Brasil.
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Construção do primeiro conjunto empurrador-barcaça de longo curso, entregue pela ISHIBRÁS para a NORSUL.
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É projetado e construído pela ISHIBRAS para a MARINHA DO BRASIL o petroleiro de esquadra Marajó de 10.500 tpb, ensejando a familiarização de nossos engenheiros com os requisitos de navios militares e com a montagem e operação do complexo sistema de transferência de óleo no mar fornecido pela Marinha Americana.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1969 - Consciente da necessidade de desenvolver tecnologia própria a EMAQ cria o seu escritório de projetos, a PROJEMAR, para que seja criado um núcleo de desenvolvimento e capacitação tecnológica do estaleiro. A EMAQ, nessa época, é o primeiro estaleiro a utilizar programas de computador no projeto do navio, utilizando um computador IBM 1130 (na época, com a fantástica memória de 16 kbytes!).
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1970 - Construção de 24 navios de carga geral, do tipo liner de alta velocidade, pelos estaleiros CCN, ISHIBRÁS e VEROLME, viabilizando o empenho do Governo no posicionamento mais significativo de nossa marinha mercante nas conferências de frete.
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1971 - A EMAQ inicia a construção para o Lloyd Brasileiro do primeiro liner de 8000 TDW inteiramente projetado no Brasil pela PROJEMAR, sem nenhuma assistência técnica ou projeto básico estrangeiro. A ISHITEC desenvolve no país o projeto do primeiro petroleiro de esquadra para a MARINHA DO BRASIL, construído pela ISHIBRAS.
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1973 - A CCN entrega o Serra Verde, primeiro de uma série de 42 cargueiros de 14.500 / 15.000 tpb, projeto SD-14, a maior quantidade já comercializada por estaleiros nacionais, proporcionando condições excepcionais de eficiência gestora, de produtividade industrial e de lucratividade
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1974 - O Brasil atinge o 2º lugar na estatística mundial com uma carteira de encomendas de 3.272.380 tpb de navios contratados, contratados , incluindo parcela significativa para exportação.
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O CANECO constrói 2 navios frigoríficos de 10.195 m³ de capacidade com equipamentos e porões frigorificados obedecendo padrões exigentes de precisão e isolamento.
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1975 - Em plena vigência do 2º PCN e severa diligência do CDI – Conselho de Desenvolvimento Industrial, Industrial, o índice de nacionalização na construção de navios superou a marca de 90%. 90%. Significativos investimentos foram realizados pelos estaleiros e indústria subsidiária.
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ISHIBRAS, e VILLARES ampliaram capacidade em Máquinas marítimas e na fabricação de eixos propulsores. LIPS e HELISTONE instalaram fábricas de hélices no Rio de Janeiro. CCN iniciou a produção de escotilhas e equipamentos de convés na CEC, em Niterói. CBC, em Varginha, passou a produzir caldeiras. ALFA LAVAL, SEMCO e SULZER, aumentaram a capacidade de fabricação e de nacionalização de purificadores e bombas de uso naval.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1976 - A ISHIBRAS cria o Departamento dos Novos Projetos, estimulando a fabricação de novos produtos e o aumento do índice de nacionalização de equipamentos, além do licenciamento para fabricação de motores diesel marítimos de última geração.
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A EMAQ inicia a utilização de máquinas de oxi-corte de controle numérico utilizando sistemas de CAD/CAM totalmente desenvolvidos no Brasil pela PROJEMAR.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1978 - Construídos uma série de minero-petroleiros de 130.000 e 135.000 tpb para a DOCENAVE e para a PETROBRAS, inserindo, na ocasião, o Brasil entre os poucos países capazes de construir navios de grande porte.
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O VEROLME instalou um pórtico de 660 t, o CANECO instalou linha de panelização, O EMAQ instalou pórticos para movimentação de blocos, a ISHIBRAS desenvolveu processo de one-side welding para chapas grossas, instalou sistema de posicionamento para fabricação de perfilados de abas desiguais e implantou as unidades de trabalho móveis em substituição aos andaimes estáticos.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1978 - O estaleiro EBIN adquiriu as instalações fabris do Estaleiro SÓ, de Porto Alegre RS. O estaleiro CORENA, em Itajaí SC, adotou o sistema “synchro-lift” de movimentação de blocos e lançamento, proporcionando ao engenheiro brasileiro a familiarização com mais uma alternativa de planejamento e de produção de navios. O estaleiro CANECO inicia o seu primeiro projeto totalmente desenvolvido no Brasil, sem nenhuma assistência técnica ou projeto básico estrangeiro, o navio multipurpose de 18.000 TPB “VARICARGO”, com o qual foram construídos três navios para armadores gregos.
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Construídos 4 navios petroleiros VLCC – Very Large Crude Carriers de 277.000 tpb, tpb, para a PETROBRAS, com particularidade de propulsão por turbina a vapor, requerendo o aprendizado de segurança e severidade na tolerância de fabricação e montagem de equipamentos, acessórios e tubulação para vapor superaquecido.
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Normas administrativas e sistemas de controle e de segurança no trabalho foram adequadas ao efeito de escala dimensional. As usinas siderúrgicas passaram a laminar chapas de aço de maiores dimensões, em parte restringida pelo problema logístico de transporte ferroviário.
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1979 - Entrega recorde de navios pelos estaleiros brasileiros, totalizando 1.394.980 tpb no ano,, registrando o avançado estágio de projeto, em sincronia com as etapas de aquisição e ano de produção alcançadas.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1980 - EMAQ recebe o maior prêmio de tecnologia daquela época no Brasil, o Prêmio Tecnologia pelo Liceu de Artes e Ofícios de São Paulo como reconhecimento pelo pioneirismo no desenvolvimento e na aplicação de sistemas CAD-CAM na indústria nacional.
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CCN entrega, no ano, 13 navios: navios: 6 graneleiros projeto PRI 26/15 de 26.500 tpb, 3 navios de carga geral PRI 121 de 14500/14.900 tpb e 5 de projeto SD 14.
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Construção do petroleiro Aframax de 80.600 tpb, Brazil Glory, de uma série de 3 exportados pela ISHIBRAS e o projeto aprovado para a construção da série Bicas de 3 petroleiros Aframax de 83.300 tpb para a PETROBRAS. O mesmo projeto foi negociado pela INTERBRÁS, trading da Petrobrás, para a exportação de uma série desses navios para a PDVSA.
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1983 - EMAQ vence concorrência internacional e exporta sistema de CAD/CAM para processamento de aço, desenvolvidos pela PROJEMAR, comprovando o alto nível da tecnologia de projeto naval desenvolvida no Brasil.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1986 - Construídos os mínero-petroleiros ULOO - Ultra Large Ore-Oil de 305.000 tpb Docefjord e o Tijuca pela ISHIBRÁS para a WILSEA joint-venture – WILLIAMSEN (Noruega) e SEAMAR – braço internacional intern acional da DOCENA DOCENAVE. VE.
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1991 - O estaleiro CANECO entrega o Intrépido navio de 17.000 tpb, o primeiro Ro-Ro/Lo-Lo construído no país, para a TRANSROLL. Este navio foi considerado como um dos “Significant Ships” de 1991 pelo “Royal Institution of Naval Architects (UK)”.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1991 - A ISHIBRAS constrói o petroleiro de esquadra Gastão Moutinho de 6.160 TPB para a MARINHA DO BRASIL, já com a experiência experiên cia adquirida no Marajó.
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1992 - Construídas as corvetas Júlio de Noronha e Frontin com projeto básico desenvolvido pela Diretoria de Engenharia Naval da MARINHA DO BRASIL, familiarizando a nossa engenharia com os severos requisitos e duplicidade de sistemas exigidos nos navios militares.
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O estaleiro VEROLME para capacitar-se à construção dessas corvetas investiu em um estaleiro militar com ponte rolante de 50 t, sistema de “load-out” e dique flutuante com controle de lastro computarizado.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1992 - Construídos os navios Ro-Ro/Lo-Lo Betelgeuse e o Belatrix de 33.600 tpb pela EMAQ para a TRANSROLL, com projeto PROJEMAR, considerados como um dos “Significant Ships” de 1992 pelo “Royal Institution of Naval Architects (UK)”.
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A instalação de rampas de acesso e thruster, dimensionamento para concentração de carga e amplo vão constituíram-se, entre outros, em desafios de projeto e de produção.
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Entregue o navio petroleiro Suezmax James N. Sullivan, o primeiro de uma série de oito navios exportados exportad os para a CHEVRON CORP. CORP.
bow alta livre altos
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1994 Evidência da atualidade, confiabilidade e qualidade de nossos projetos foi a reversão da escolha pelo armador HAMBURG-SUD do projeto de graneleiro Panamax da BURMEISTER & WAIN, em destaque na mídia internacional, pelo projeto brasileiro da PROJEMAR, mais atual, moderno, econômico e eficiente para as exigências severas do cliente alemão.
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O navio multipurpose container de 660 TEU, FROTABELEM, construído pela EMAQ para a FROTA AMAZÔNICA é considerado como um dos “Significant Ships” de 1994 pelo “Royal Institution of Naval Architects ”.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
1996 - O navio container de 1250 TEU, FROTASANTOS, construído pela VEROLME para a FROTA OCEÂNICA, com projeto PROJEMAR, foi considerado como um dos “Significant Ships” de 1996 pelo “Royal Institution of Naval Architects (UK)” e como um dos “Great Ships” de 1996 pela conceituada revista especializada americana “Maritime Report and Engineering News”.
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III, primeiro 2000 - É entregue o Metaltanque III, navio para transporte de gás liquefeito construído no Brasil, destinado ao transporte de etileno a -104ºC, construído pelo estaleiro ITAJAÍ, com projeto da PROJEMAR, incorporando tecnologia e processos de fabricação e montagem com a participação efetiva de nossos engenheiros e técnicos.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
2003 - Construído pelo estaleiro EISA para a NORSUL o empurrador Norsul Caravelas de 4.000 kw e a barcaça Norsul II de 5.200 tpb, iniciando uma série de conjuntos integrados empurrador-barcaça para o transporte oceânico de madeira, de celulose e de bobinas de aço.
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O projeto totalmente desenvolvido no Brasil pela PROJEMAR incorpora diversos aperfeiçoamentos e recursos para a barcaça, como bow thruster, O acoplamento para empurrador-barcaça requer severo controle de qualidade e precisão de montagem e enseja a familiarização com o sistema operacional conjugado.
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
O Promef foi lançado em 2004. O programa revitaliza a indústria naval, tornando os estaleiros brasileiros internacionalmente competitivos. Ao assegurar sustentabilidade para o setor, o Promef faz o Brasil retomar o seu papel de player mundial na construção de navios de grande porte. O Plano foi dividido em duas fases:
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Promef 1 - Na primeira fase do Programa de Modernização e Expansão da Frota estão sendo construídos os seguintes navios, pelas empresas ganhadoras do processo licitatório:
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Estaleiro Atlântico Sul (PE): 10 Suezmax, Preço global: US$ 1,2 bilhão
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Estaleiro Atlântico Sul (PE): 5 Aframax, Preço global: US$ 693 milhões
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Estaleiro Ilha S.A. (Eisa) (RJ): 4 Panamax, Preço global: US$ 468 milhões
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Estaleiro Mauá (RJ): 4 de Produtos, Preço global: US$ 277 milhões
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
Promef 2 - Na segunda fase do Programa de Modernização e Expansão da Frota serão construídos os seguintes navios, pelas empresas ganhadoras do processo licitatório: Estaleiro Atlântico Sul (PE): 4 Suezmax DP (Aliviadores de Posicionamento Dinâmico), Preço global: US$ 746 milhões
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Estaleiro Atlântico Sul (PE): 5 Aframax DP (Aliviadores de Posicionamento Dinâmico), Preço global: US$ 477 milhões
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Estaleiro Promar (PE): 8 navios Gaseiros , Preço global: US$ 536 milhões
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Estaleiro Superpesa (RJ): 3 navios de Bunker , Preço global: US$ 46,5 milhões •
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Histórico da Construção Naval no Brasil •
Em 2010, foram lançados três navios, sendo um construído no estado de Pernambuco e dois no Rio de Janeiro. Batizados com nomes relevantes da história brasileira, as embarcações homenagearam João Cândido, Celso Furtado e Sérgio Buarque de Holanda. Para 2011, está prevista a entrega de cinco navios e o lançamento ao mar de outros seis para acabamentos finais.
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Histórico da Construção Offshore no Brasil •
A engenharia naval brasileira, consolidada nos projetos e na construção de navios mercantes de vários tipos, ampliou com mérito seu universo de atuação no projeto e construção de plataformas auto-eleváveis marítimas para a construção civil e para offshore, barcos de apoio para serviços no mar, plataformas semi-submersíveis e outras estruturas fixas e móveis para exploração e produção de petróleo em águas rasas e profundas.
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Em comportamento idêntico ao da constru’cão naval, nossas universidades, também, estenderam a abrangência de seu currículo à engenharia oceânica e, posteriormente, o novo e promissor mercado offshore atraiu os estaleiros JURONG e KEPPEL FELS, ambos de Cingapura, que se instalaram nos canteiros do MAUÁ, em Niterói, e da IVI, em Angra dos Reis.
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Fatos relevantes:
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1972 - A ISHIBRÁS constrói, simultaneamente, em seu dique seco, segundo projeto IHC, 3 plataformas flutuantes auto-eleváveis operadas pela ECEX na construção da ponte Presidente Costa e Silva.
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Histórico da Construção Offshore no Brasil •
1982 - Entregue o primeiro de uma série de 8 plataformas auto-eleváveis, 6 construídas pelo VEROLME dos quais 2 para PETROBRAS e 4 exportados para ARAMCO e 2 construídas pela ISHIBRAS para MONTREAL e para PETROBRAS com transferência de tecnologia pela LEVINGSTON dos EUA.
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1997 - Entra em operação na Bacia de Campos a FPU P-19 com o primeiro sistema de ancoragem no mundo utilizando cabos de poliéster e configuração “taut-leg”, em 800 m de lâmina d’água.
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Histórico da Construção Offshore no Brasil •
1997 - Entra em operação na Bacia de Campos o FPSO P-34, que bateu naquela época o recorde de lamina d’água (840 m) com o maior sistema de ancoragem do tipo “turret” instalado no mundo (34 risers), apesar de ser o primeiro FPSO com “turret” interno a ser instalado no Brasil.
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2000 - Entra em operação na Bacia de Campos o FPSO P-37 com o maior sistema de ancoragem do tipo “turret ” já construído no mundo (44 risers).
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Histórico da Construção Offshore no Brasil •
2001 - Entra em operação na Bacia de Campos a FPU P-40, que nessa época bateu o recorde mundial de lamina d’água para uma plataforma semi-submersível (1.080 m).
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O transporte da FPU P-40 de Cingapura para o Brasil foi naquela época a maior operação de “dry-tow” realizada no mundo (42.000 t).
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No dia 15 de março de 2001 ocorreu o pior acidente da história da Petrobrás que culminou com o óbito de onze trabalhadores e com o afundamento da plataforma P-36, no dia no dia 20 de março, em uma profundidade de 1200 metros e com estimados 1500 toneladas de óleo ainda a bordo.
Acidente da Plataforma P-36
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Histórico da Construção Offshore no Brasil •
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2004 - Entra em operação na Bacia de Campos o FPSO P-43, a primeira instalação de um sistema de ancoragem do tipo DICAS em unidade de produção permanente (820 m). A concepção do Sistema Híbrido de Ancoragem (HYPO) é apresentada na “Deep Offshore Technology Conference” pela PROJEMAR.
2007 - Entram em operação a P-52 e a P54, esta última construída a partir da conversão do navio Barão de Mauá, pertencente à frota da Petrobras, a P-54 tem capacidade para comprimir 6 milhões de metros cúbicos por dia de gás e estocar até 2 milhões de barris de óleo.
FPSO PETROBRAS-43
FPSO PETROBRAS-54
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Histórico da Construção Offshore no Brasil •
2006 - Elaboração do projeto básico FEED – Front End Engineering Design da plataforma P-57. Cerca de 100 profissionais do CENPES - Centro de Pesquisas da Petrobrás e das empresas brasileiras CHEMTECH e KROMAV e a norueguesa AKER KVAERNER, através de sua divisão brasileira AKER KVAERNER ENGINEERING & TECHNOLOGY BRASIL desenvolvem projeto pioneiro de uma das maiores FPSOs –unidades flutuantes de produção, estocagem, processamento e transbordo de petróleo no mundo. Entrou em operação em 2010.
FPSO PETROBRAS-57
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Histórico da Construção Offshore no Brasil •
2009 – Entra em operação a FPU P-53, na Bacia de Campos, utilizando pela primeira vez o conceito do sistema de ancoragem do tipo “Very Large Turret” (75 risers).
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2010 – Entra em operação a P-57, constrída pela Brasfels. Essa unidade inaugura uma nova
geração de plataformas, concebidas e montadas a partir do conceito de engenharia que privilegia a simplificação de projetos e a padronização de equipamentos. Um modelo que será referência para as futuras plataformas da Petrobras, como a P-58 e P-62.
FPSO PETROBRAS-53
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Histórico da Construção Offshore no Brasil •
2011 – Previsão de entrega do Casco da P-55, construído pelo EAS que irá receber os módulos do convés no Rio Grande – RS e da P56, construída pela Brasfels
