Cap. 2

Tyukodi Szilard Stabilirea configuraţiei arhitecturale

Capitolul 2. Stabilirea configuraţiei arhitecturale

2.1. Alegerea navei prototip

Deadweight-ul din tema de proiectare este caracteristic tancurilor de tip chemical tanker

din gama dimensiunilor medii pentru acest tip de navă. De obicei, navele din această categorie

sunt gândite să poată transporta, pe lângă produsele chimice amintite o gamă mai mult sau mai

puţin amplă de produse petroliere rafinate („produse albe”). În această ipostază, navele

respective dobândesc un caracter de dualitate, aspect care porneşte de la denumire (de regulă

chemical / oil tanker sau invers) şi terminându-se cu caracteristicile operaţionale. Câteodată,

aceste nave sunt dotate şi cu instalaţie de gaz inert, instalaţie ce este însă alimentată din butelii cu

N2 deoarece gazele de ardere filtrate şi răcite (utilizate de regulă la petrolierele de ţiţei) nu

asigură puritatea necesară.

Date fiind caracteristicile speciale ale mărfii (o mare varietate de sortimente, unele

incompatibile fizic sau chimic), tancurile de marfă sunt complet separate în operare (pe lângă

pereţii de divizare, instalaţiile de manipulare a mărfii au trasee şi echipamente complet

independente). Astfel, fiecare tanc de marfă are pompă de marfă proprie şi tubulaturile aferente

sunt complet separate (de la manifold până la sorburile din tancuri).

Prin urmare, nava prototip aleasă (Fig. 2.1.) este un tanc de tip chemical / product

carrier având un deadweight de 4.488 tdw la pescajul de vară, destinată să transporte produse

chimice de volum mare şi densitate redusă sau produse petroliere „albe”.

Figura 2.1. Nava prototip

21


Nava este de tip double hull (cocă dublă), soluţie constructivă ce a devenit

actualmente obligatorie pentru tancuri în general. Tancurile de marfă (volum total 5.525 m3) sunt

amplasate pe două şiruri în zona centrală (6 perechi), în coca dublă fiind amplasate tancurile de

balast (volum 261 m3), tancurile de combustibil (192 m3 combustibil greu, 75 m3 motorină şi 3,4

m3 ulei de ungere) sau coferdamuri pentru vizitarea structurii interioare. La prova există

suprastructura numită teuga, construcţie care oferă spaţiu pentru diferite magazii de materiale,

puntea ca atare fiind utilizată pentru a amplasa puntea de manevră şi catargul prova.

Roof-ul care conţine amenajările de locuit (3 nivele cu spaţii sociale pentru un echipaj

de 15 persoane + puntea de comandă) este amplasat la pupa, fiind aşezat la rândul său pe o

suprastructură (duneta) care include etajul inferior al spaţiilor sociale iar dedesubt este localizat

compartimentul de maşini. Între dunetă şi teugă se află o structură de tip „pasarelă de acces”, în

această zonă fiind amplasate supapele de press – vacuum, tunurile de apă / spumă precum şi cele

două bigi de manevră furtunuri în zona manifoldului.

Tancurile de marfă sunt protejate de o pitură pe bază de răşini epoxidice şi sunt operate

de un sistem de manipulare marfă care poate gestiona simultan 6 sortimente diferite, tancurile

având propriile pompe submersibile (12 pompe orizontale cu şurub, fabricaţie HOTIUIN, cu

debitul de 500 m3 / h fiecare şi cu presiunea de 7 kgf/cm2) cu acţionare hidraulică, tubulaturile

aferente fiind în totalitate din oţel inoxidabil. Sistemul oferă o rată de încărcare de cca. 4.000 m3 /

h şi o rată de descărcare de 5.500 m3 / h, capacitatea tancurilor de slop fiind de 187 m3.

Motorul principal de propulsie utilizat este un motor Diesel naval SWD tip 9SWD280

(WARTSILA -SULZER) cu o putere maximă continuă de 2.461 kW (3.350 CP) la 1.000 r.p.m.

Motorul este în 4 (nereversibil) şi are 9 cilindri în linie fiind cuplat cu propulsorul prin

intermediul unui reductor/inversor cu raportul de reducţie de 5:1, funcţionarea normală făcându-

se cu combustibil greu. Elicea de propulsie cu pas fix este turnată din bronz manganos, are 4 pale

şi un diametru de 4.500 mm, existând şi o elice de rezervă cu aceleaşi caracteristici.

Nava dispune de două grupuri Diesel generatoare trifazate de tip KTA cu o putere de

300 kW şi 450 V / 50 Hz fiecare (fabricaţie CUMMINS) precum şi de un generator de avarie cu

o putere de 60 kW şi 450 V / 50 Hz de aceeaşi fabricaţie, utilizate pentru producerea energiei

electrice pe navă.

Nava are în dotare două caldarine cu arzător cu funcţionarea pe combustibil greu şi

destinate încălzirii mărfii din tancurile alocate utilizând ca agent termic un ulei special ( thermal

oil), având o putere termică de 1.850 kW fiecare.

Apa de santină din CM este evacuată peste bord printr-un separator de santină în zonele

unde legislaţia internaţională o permite şi numai în condiţiile în care concentraţia de hidrocarburi

în apa deversată este mai mică de 15 ppm.

22


Instalaţia de stins incendiu cu apă şi CO2 conţine în ordine:

O electropompă centrifugă de 55 m3/h la o presiune de 50 mCA;

O motopompă de avarie de 35 m3/h la o presiune de 30 mCA;

80 butelii de CO2 cu declanşare mecanică;

Pe punte sunt amplasaţi hidranţii corespunzători cu manicile aferente.

Echipamentele de punte sunt următoarele:

Două vinciuri electrohidraulice hidraulice de ancoră / manevră – legare la

prova (sarcină 6 tone la 12 m/min);

Un vinci electrohidraulic de manevră–legare la pupa (sarcină 5tone la 15

m/min);

Două ancore de câte 2100 kg fiecare;

Două bărci de salvare de tip închis cu o capacitate de 15 persoane fiecare cu

lansare pe gruie gravitaţionale două plute de salvare (capacitate 15 persoane

fiecare);

Două bigi cu acţionare hidraulică pentru manevrarea furtunurilor de marfă în

zona manifoldului, având o sarcină de ridicare de 3 tone fiecare;

1 bow thruster (5 tf împingere, pale fixe, acţionare electrică).

Echipamentele de navigaţie sunt următoarele:

Două radare ;

Compas magnetic, girocompas şi autopilot;

Loch pneumo-hidraulic şi mecanic.

Nava a fost proiectată şi construită în sistem combinat de osatură (puntea şi fundul în

sistem longitudinal şi bordajul în sistem transversal), osatura transversală întărita fiind sub formă

de coaste cadru.

Osatura din dublu fund este formată din:

Suporţi laterali şi centrali;

Varange etanşe;

Varange cu inimă;

Longitudinale de fund;

Longitudinale de dublu fund.

Osatura bordajului este în sistem de osatură transversal este formată din:

Coaste simple;

Stringheri de bordaj;

− Coaste cadru.

23


Osatura punţii principale este formată din longitudinale de punte şi curenţi de punte,

curenţii longitudinali de sub punte asigurând continuitatea structurii longitudinale în

corespondenţa structurii de la extremităţi (picuri şi compartiment maşini).

Pereţii transversali etanşi sunt în număr de 10 fiind continui din bord în bord (în zona

centrală precum şi în coca dublă), structura acestora fiind de tip clasic atât în tancurile de marfă,

cât şi în dublul fund şi dublul bordaj (tablă întărită cu montanţi).

Zona de navigaţie este nelimitată. Nava este destinată să navige în regiuni având o mare

varietate de condiţii climatice (de la climă temperată şi rece până la zone tropicale), putând

naviga de asemenea şi în zone cu gheţuri sparte, corpul navei fiind întărit pentru zona 1A.

Autonomia navei este de aprox. 30 de zile la cca. 85% din puterea motorului principal

(85 % MCR), la pescajul de calcul (5,50 m) şi la viteza de serviciu de 13,00 Nd.

2.2. Caracteristicile principale ale navei prototip

Lungimea maximă………………………………………...Lmax = 93,80 m

Lungimea la plutire……………………………………….Lcwl = 90,60 m

Lungimea între perpendiculare……………………………Lpp = 87,00 m

Lăţimea …………………………………………………… B = 14,60 m

Pescajul de calcul / de eşantionaj.………………………… T = 5,50 / 5,99 m

Înălţimea de construcţie……………………………………. H = 7,30 m

Deadweight-ul (la pescajul de vară)……………………… DW = 4.488 tdw

Viteza de la probe………………………………………….. vN = 13,65 Nd

2.3. Caracteristicile principale ale navei de proiectat

Lungimea la plutire ……….......................................................... L = 103,00 m

Lăţimea………………………………………………….……… B = 16,30 m

Pescajul………………………………………………………… T = 6,00 m

Bordul liber…………………………………...………………… F = 1,808 m

Înălţimea de construcţie……………………………………...…. H = 7,808 m

Coeficientul bloc…………………………………………………CB = 0,724

Coeficientul plutirii de plină încărcare………………….…….. CWP = 0,807

Coeficientul prismatic vertical……………….…………………CVP = 0,896

Coeficientul secţiunii maestre………………………………..….CM = 0,986

Coeficientul cilindric (prismatic longitudinal)…………………..CP = 0,734

24


Volumul carenei………………………..………………………. = 7.293,141 m3

Deplasamentul masic…………………………………….……... D = 7.474,470 tone

Deadweight-ul………………………………………………….. DW = 4.240 tdw

Viteza de marş……………………………………………………..vN = 14,00 Nd

Se remarcă faptul că nava prototip este relativ apropiată ca mărime faţă de nava de

proiectat şi prin urmare aspectele constructive esenţiale vor fi deci asemănătoare. Acestea sunt în

principal coca dublă şi independenţa completă a operării tancurilor de marfă (segregare

constructivă şi operaţională – pompe şi tubulaturi independente pe fiecare tanc de marfă).

Dat fiind că dimensiunile calculate caracterizează o navă cu cocă simplă, pentru a

asigura deadweight-ul în condiţiile carenei date dar cu dublă cocă (tancuri de balast laterale şi în

dublul fund), vom compensa pierderea de volum intern aferent tancurilor de marfă prin

adoptarea soluţiei constructive tip „casă de expansiune”. În acest caz, tancurile de balast laterale

sunt la nivelul punţii principale iar tancurile de marfă situate central sunt supraînălţate parţial sub

forma unui roof central extins longitudinal pe toată zona aferentă, volumul acestuia deasupra

punţii principale compensând volumul de marfă pierdut prin alocarea acestuia tancurilor de

balast laterale si în dublul fund. Casa de expansiune (soluţie utilizată anterior pentru tancurile cu

cocă simplă de mărimi mici şi medii) poate avea fie perete etanş fie diafragmă de ruliu în P.D.

Pe de altă parte, coca dublă pune probleme de coroziune a spaţiului de balast precum şi

probleme de securitate în cazul fisurării pereţilor adiacenţi, de regulă acest spaţiu fiind inertizat

la fel ca tancurile de marfă (mai ales la tancurile de ţiţei brut).

Prin urmare, soluţia adoptată (Figura 2.2) urmează direcţiile de mai sus. Astfel, nava are

12 tancuri centrale de marfă (6 perechi) în configuraţie tip „casă de expansiune” înconjurate de

tancurile de balast (6 în dublul fund şi câte 6 în fiecare bordaj). Osatura casei de expansiune este

amplasată convenţional (la interior atât la plafon cât şi pe borduri), deasupra acesteia existând o

pasarelă ce sprijină tubulaturile de marfă şi sistemele anti-incendiu (trei tunuri cu apă / spumă).

Operarea mărfii se face cu pompe submersibile de tip FRAMO, pompe amplasate în

fiecare tanc de marfă şi având tubulaturi independente de refulare până la manifold, tubulaturi

protejate la nivelul casei de expansiune printr-un plafon fals. Manifoldul se află amplasat la

mijlocul navei fiind ramificat în ambele borduri. Manevra furtunurilor de cuplare la instalaţia de

la mal se face cu o macara electrohidraulică amplasată central, braţul având o lungime suficientă

pentru a bate cheul în fiecare bord.

Nava nu are prin urmare compartiment pompe, existând doar un tanc de slop amplasat la

pupa zonei de marfă, tanc operat cu mijloace proprii. De asemenea, dat fiind că marfa este

alcătuită de regulă din produse chimice sau eventual produse petroliere rafinate de diferite

25


sortimente, nu există instalaţie de gaz inert de tip clasic (gazele de ardere de la caldarine neavând

puritatea necesară în acest caz). Inertizarea eventual necesară a tancurilor de marfă se poate face

cu azot furnizat de o baterie de butelii de stocare.

O deosebire esenţială faţă de nava prototip este adoptarea unui sistem propulsiv constând

dintr-un motor Diesel lent în 2 T cuplat direct cu propulsorul de tip elice cu pale fixe (în opoziţie

cu acela al navei prototip care era alcătuit dintr-un sistem alcătuit dintr-un motor Diesel

semirapid în 4T, un reductor/inversor cuplate la o elice cu pas fix ). Soluţia adoptată este salutară

din punct de vedere al eficienţei economice (atât ca simplitate, preţ de achiziţie cât mai ales în

ceea ce priveşte consumul de combustibil, element de maximă importanţă în contextul crizei

economice şi financiare în derulare).

26


Figura 2.2. Nava de proiectat (plan general)

27

Cap. 2

Documents

Transcript of Cap. 2