traballo bloco

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INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO Montagem de um Bloco Tecnologia de Estaleiros Navais Mauro Vieira Rodrigues N.º57265 João Filipe Beja Pedro N.º57673 Lisboa, 2 de Maio de 2010

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Traballo bloco naval

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  • INSTITUTO SUPERIOR TCNICO

    Montagem de um Bloco Tecnologia de Estaleiros Navais

    Mauro Vieira Rodrigues N.57265

    Joo Filipe Beja Pedro N.57673

    Lisboa, 2 de Maio de 2010

  • 1

    ndice Introduo ................................................................................................................................ 2

    Construo do Bloco ................................................................................................................. 2

    Nesting e Corte ..................................................................................................................... 3

    Montagem ............................................................................................................................ 5

    Elevao e Manobras com os blocos (dimensionamento das patolas) ................................ 6

    Consumveis da Montagem ................................................................................................. 10

    Controlo de Qualidade da Construo ..................................................................................... 11

    Controlo Dimensional ......................................................................................................... 12

    Controlo das Construes Soldadas ..................................................................................... 12

    Controlo da Proteco Superficial ....................................................................................... 14

    Concluses .............................................................................................................................. 15

    Referncias Bibliogrficas ....................................................................................................... 16

    Anexo A .................................................................................................................................... 0

    Anexo B .................................................................................................................................... 0

    Anexo C .................................................................................................................................... 5

  • 2

    Introduo

    Este trabalho consiste no planeamento de montagem de bloco de um navio em construo e tem como objectivos o clculo de todos os consumveis utilizados, o estudo da montagem e manobras necessrias construo e o estudo de controlo de qualidade.

    A construo naval utiliza ainda hoje, devido s grandes dimenses e grande especializao de cada navio, um processo de fabrico no automatizado, portanto extremamente moroso construir um navio e se no for devidamente planeado pode ser pouco eficiente. A eficincia de um estaleiro traduz-se, conforme as politicas internas de gesto, em melhorias financeiras e/ou melhorias nos tempos de construo, e devido natureza contratual das encomendas de novos navios um ponto-chave para a prosperidade do estaleiro.

    Assim este estudo consiste no planeamento de todas as operaes de construo de um bloco de um navio para que os recursos existentes sejam utilizados da forma mais eficaz possvel. O bloco utilizado o nmero 233 da construo 211 dos estaleiros navais de Viana do Castelo.

    O presente texto vai ser estruturado da seguinte forma: primeiramente apresentada a descrio da montagem do bloco, onde so descritas todas a operaes envolvidas neste processo; seguidamente so apresentados os custos inerentes aos processos anteriormente descritos e finalmente temos o controlo de qualidade que esteve envolvido na construo.

    Construo do Bloco

    Em construo naval, como em qualquer construo, o ponto de partida so os desenhos tcnicos que resultam do trabalho dos projectistas. E o primeiro passo da construo deve ser o planeamento, porque, como foi dito, dele depende em grande parte a eficincia da construo. No planeamento, inicialmente, deve fazer-se o inventrio de todas as peas necessrias. Seguidamente faz-se o planeamento da sua produo e no presente trabalho todas as peas resultam do processo de corte das chapas encomendadas.

    No anexo A pode encontrar-se uma ilustrao simplificada do planeamento elaborado. Nesta ilustrao constam apenas tempos de corte e de soldadura contnuos, mas apesar das suas simplificaes, serve de exemplo de como deve ser elaborado um planeamento: mostra como devem ser contabilizados os recursos disponveis e como se deve proceder para melhor a eficincia dos trabalhos. Sobrepondo e obrigando continuidade dos trabalhos, nunca deixando, sempre que possvel, recursos inactivos.

    Dos recursos utilizados neste planeamento constam 3 mquinas de soldadura automtica, duas mquinas semi-automticas e um equipamento de solda manual. E dependendo da disponibilidade dos recursos e das dependncias de certas tarefas conseguiu-se atingir um perodo de construo de aproximadamente 9,5 dias.

  • 3

    H ainda que referir que para tornar este planeamento da construo um pouco mais real, se teve em conta as instalaes disponveis no estaleiro de Viana do Castelo, para tal utilizou-se uma planta do estaleiro. Esta planta e a devida legenda podem ser consultadas no anexo C.

    Nesting e Corte O corte utilizado neste caso foi o corte automtico por plasma de ar. Para automatizar o corte necessrio proceder ao nesting; este processo no mais do que acomodar todas as peas nas chapas encomendadas com o objectivo de minimizar ao mximo os desperdcios de ao. Portanto a eficincia do estaleiro no aproveitamento dos materiais de construo depende em grande escala da eficincia do nesting. Para a sua elaborao, neste trabalho, foi utilizado um programa comercial. O bloco em construo constitudo por 406 peas de ao que foram rebatidas em 15 chapas com 3300x12000 de dimenso. De referir que no nesting no esto includas as chapas do casco e as chapas do duplo fundo, uma vez que estas sofrem cortes rectilneos, muito simples e que sero feitos por oxicorte paralelamente ao corte por plasma. E ainda que o nesting sofreu duas grandes simplificaes como a utilizao de apenas uma espessura de chapa e o desprezo das pontes de ligao entre peas. As dimenses das chapas utilizadas, especialmente a largura, foram escolhidas de forma a melhorar as percentagens de aproveitamento das chapas, porque a reduo de apenas 50 mm nesta dimenso faz com que o desperdcio de ao dispare.

    O inventrio das peas utilizadas encontra-se no anexo B, e dele fazem parte no s a quantidade e a numerao das peas mas tambm as suas propriedades geomtricas com o permetro de corte e os permetros de soldadura. No anexo B podemos ainda visualizar, para exemplo, o nesting de 3 chapas. A tabela seguinte indica as percentagens de desperdcio sofridas em cada chapa.

    Objects in sheet 1: 23 Area: 94.52% Left over: 5.48%

    Objects in sheet 2: 18 Area: 94.96% Left over: 5.04%

    Objects in sheet 3: 24 Area: 93.35% Left over: 6.65%

    Objects in sheet 4: 22 Area: 90.57% Left over: 9.43%

    Objects in sheet 5: 21 Area: 89.37% Left over: 10.63%

    Objects in sheet 6: 19 Area: 87.57% Left over: 12.43%

    Objects in sheet 7: 16 Area: 89.73% Left over: 10.27%

    Objects in sheet 8: 35 Area: 82.07% Left over: 17.93%

    Objects in sheet 9: 29 Area: 83.02% Left over: 16.98%

    Objects in sheet 10: 28 Area: 86.04% Left over 13.96%

    Objects in sheet 11: 36 Area: 88.54% Left over 11.46%

    Objects in sheet 12: 32 Area: 88.60% Left over 11.40%

    Objects in sheet 13: 17 Area: 91.81% Left over 8.19%

    Objects in sheet 14: 25 Area: 90.86% Left over 9.14%

    Objects in sheet 15: 61 Area: 45.98% Left over 54.02%

    Tabela 1 - Percentagens de Aproveitamento e desperdicio de todas as chapas

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    H efectivamente percentagens de desperdcio bastante elevadas, na ordem dos 16%, mas este facto deve-se difcil geometria das peas que fazem parte do encolamento. Estas percentagens podem ser melhoradas acrescentando peas de outros blocos.

    Para o corte por plasma foi escolhida uma mquina que utiliza 80 A a 230 V para produzir o plasma e que se estimou cortar a 5m/min; como o comprimento de corte de 2714 m foi calculado que a mquina demoraria 542 mim ou aproximadamente 9 hrs de corte contnuo a completar todas as peas. Foi decidido acrescentar um intervalo de tempo para reflectir as trocas de chapas e as preparaes para o corte, como o ensaio da mquina; foi estimado um perodo de aproximadamente 35 minutos para estas operaes resultando num acrscimo ao tempo de corte real de 8 horas. Assim o tempo necessrio para o corte de aproximadamente 17 horas; para melhor visualizao os resultados vm explcitos na tabela seguinte:

    mim hrs semanas tempo de prepao [hrs]

    Corte de todas as peas 542.8026 9.04671 0.053849464 8 17.04671

    A mquina de corte escolhida utiliza ar comprimido para o plasma pelo que o nico consumvel possvel de quantificar, com a informao disponvel, a energia consumida rede. Mas existem outros consumveis passveis de quantificar, como a gua de arrefecimento ou as cabeas de corte, que sofrem elevado desgaste devido s altas temperaturas do corte.

    Assim utilizando as seguintes expresses, bem como a tarifa para a industria naval para o corrente trimestre da EDP apresentam-se os seguintes custos:

    = =

    Valor SI

    Voltagem 230 [V] Amperagem 80 [A]

    Tempo de Corte 9.04671 [hrs] Potncia 18400 [W] Energia 166.459464 [kWh] Preo 18.17737347 []

    Tabela 2 - Consumveis do Corte por plasma

    Como pode ser verificado acima o gasto por 9 horas de trabalho contnuo de 18.17 o que mostra que a mquina de corte por plasma com ar bastante econmica. Se forem utilizados outros gases, como o rgon, este custo torna-se, como natural, bastante mais elevado.

    O local do corte assinalado como o pavilho 1 do mapa do anexo C, pelo que necessrio transporte at ao local 2, onde se d a montagem e a soldadura. O mapa reflecte a planta do estaleiro de Viana do Castelo que serviu de referncia a este trabalho.

  • 5

    Montagem

    No planeamento uma das partes essenciais o estudo da sequncia de montagem e das soldaduras impostas por esta, de modo a reduzir tempo de trabalho e custos, quer ao estaleiro, quer ao armador. Ser, ento, relatada nesta parte do relatrio a sequncia de montagem dos blocos. Ou seja, ser feito um pequeno resumo da estratgia de ligao entre peas, painis e blocos bidimensionais, progredindo assim para dois blocos tridimensionais. Tambm ser descrita a sua montagem e os recursos necessrios para a sua elevao e mobilidade pelo estaleiro.

    Para a construo deste bloco necessrio criar um bero ao longo do encolamento. O bero serve para pousar os painis que so curvos. Este poder ser feito de madeira, ou ento pode ser feito de escoras extensveis. As escoras so adaptveis a futuras situaes e reduzem o tempo de construo. Neste caso a opo passar pelos extensveis, tendo em ateno as ca necessidades, j referidas, de extrema importncia.

    As chapas exteriores do duplo fundo so assentes sobre o bero e a sero todas soldadas. As que so chatas so soldadas automaticamente atravs da mquina de SAW e as trs mais exteriores atravs de FCAW automtica, devido s restries da Soldadura de Arco Submerso, pois este no pode ser usado em painis verticais.

    Ao mesmo tempo que se inicia a soldadura inicia-se tambm o corte de todas as peas detalhado anteriormente.

    No fim das chapas do fundo estarem ligadas entre elas, soldam-se as longarinas do fundo chato, atravs de SAW automtico e as longarinas do encolamento por FCAW automtico. De seguida, liga-se a carlinga central ao fundo, novamente atravs de arco submerso.

    Enquanto se executa o que foi supracitado e quando se terminar o corte das peas pode-se fixar os reforos s restantes carlingas e ao cavername e ligar as chapas e as carlingas do fundo interior. Claro que se no houver pessoal ou material suficiente, d-se prioridade solda dos reforos s carlingas, tudo isto, feito recorrendo tcnica de arco submerso automtico.

    As carlingas so soldadas ao fundo exterior por ordem, conforme se afastam da linha de meia-nau, ou seja, primeiro a que se encontra a 1600 mm de meia-nau, de seguida a 3200, 4800 e 6400. Estas soldas so feitas com a mquina automtica. Caso haja quatro mquinas de solda automtica, pode-se comear na 4800 e depois soldar-se para cada lado, se for feito desta maneira a carlinga central colocada no fim. Aquando o trmino da fixao das carlingas solda-se as cavernas ao fundo.

    Caso haja mquinas suficientes pode-se soldar primeiro a caverna 139 e depois continuar para r e para vante com a caverna 140 e 138. Quando se chegar caverna estanque ser a altura ideal para soldar as mscaras que esto junto ao fundo exterior e s longarinas que se situam mais abaixo, estas mscaras tero de ser colocadas atravs de solda manual, a elctrodo.

    A prxima fase colocar o fundo interior, claro que as longarinas desta parte foram previamente colocadas de forma automtica. Para soldar o fundo interior ao cavername

  • 6

    necessrio soldar no interior do duplo fundo. Esta parte feita por soldadores. Quando este est l dentro no s ir soldar o fundo, como as mascaras superiores da caverna estanque. necessrio bastante ateno segurana, exigindo as proteces necessrias dos operrios bem garantir que ventilao suficiente.

    Depois de se fixar o fundo interior solda-se a chapa da caverna estanque do encolamento, as suas mscaras e os esquadros que esto ao longo desta zona. A chapa da caverna estanque colocada antes dos esquadros, pois necessria mobilidade para soldar as mscaras.

    Prxima etapa soldar as longarinas s chapas que fecham o tanque do encolamento e soldar estas chapas ao fundo interior. Sem esquecer que tem de se fixar a mscara da longarina com perfil em bolbo.

    A ltima pea a ser soldada a chapa da caverna estanque que assenta sobre o tanque no encolamento.

    Este o mtodo usado para construir bombordo e estibordo do duplo fundo. As nicas diferenas so que o bloco a bombordo contm a carlinga central, a carlinga e as primeiras chapas das cavernas a estibordo desta. A unio feita e finalmente soldando-se a chapa do fundo superior que passa na quilha.

    H ainda de referir que o alinhamento e a fixao das peas para a soldadura foram feitos com recurso as escoras e tcnica designada por pingo. Aqui o controlo dimensional muito importante e ser explorado no presente texto mais adiante.

    Elevao e Manobras com os blocos (dimensionamento das patolas)

    As patolas so peas usadas na elevao e manobra de blocos bidimensionais e tridimensionais. Antes de se iniciar a descrio do tipo, posio e nmero de patolas a usar na montagem, importante referir alguns aspectos da colocao, utilizao e extraco destas peas.

    Na colocao necessrio ter alguns cuidados, tais como usar uma distncia de segurana de qualquer soldadura de cerca de 50 mm, ter em ateno a orientao das fibras da chapa para a soldadura da patola devido ao grande esforo que ser feito posteriormente.

    Na utilizao das patolas a resistncia do material de solda deve igualar ou superar a resistncia do material da patola, ou seja, o nmero de gargantas dos cordes de soldadura deve ser superior espessura da patola.

    A extraco deve ser feita atravs de oxicorte (oxi-acetilnico) e nunca, em caso algum, deve a patola ser arrancada pancada. O corte feito acima do cordo de soldadura e o que resta da patola no painel ou bloco convm ser limado com um esmeril ou uma lima. Deve-se fazer o possvel para no criar rinces demasiado profundos. Mordidas e rinces com mais de 3 mm tm de ser afagados.

    Existem vrios tipos de patolas e a sua utilizao depende da finalidade e do peso que ser movimentado.

  • 7

    Passando agora ao caso em estudo, mas tendo sempre em conta o que foi supracitado, tero de ser iados vrios blocos bidimensionais e outros dois tridimensionais. Os primeiros sero iados atravs de patolas do tipo D para 30 toneladas e os dois ltimos usaro patolas do tipo I para 100 toneladas. Cada bloco usar 4 patolas. So precisas, apenas, quatro do tipo I, pois elas so reutilizveis, portanto no h necessidade de fabricar mais do que quatro deste tipo, poupando tempo e dinheiro. Para exemplificar o uso de patolas em blocos 2D, foi descrito o uso destas peas nos blocos mais complexos e mais importantes; estes so o fundo interior e o bloco 2D final. O fundo interior o fundo que se coloca sobre o cavername e o bloco 2D uma chapa que est sobre o cavername sobre a linha de centro.

    Abaixo est um quadro que resume as caractersticas de cada bloco a ser iado. Estas caractersticas so o volume, o peso e o centro de gravidade.

    Fundo interior Bloco 2D Final Bloco a EB Total

    Volume [mm3] 1.62E+09 0.45E+09 7.35E+09 1.66E+10

    Peso [ton] 12.6121 3.5333 57.4 129

    Centrode X [mm] 5453 5516 5186 5207

    Centrode Y [mm] 4671 1528 -7093 0

    Centrode Z [mm] 1294 1227

    As patolas devem ser colocadas de modo a que no se crie nenhum momento, ou que alguma das patolas suporte um valor acima do seu limite. Outro aspecto a ter em considerao que estas devem ser colocadas em zonas que estejam reforadas. Os stios escolhidos para colocar estas peas so descritos nas tabelas seguintes.

    O referencial para o painel do fundo interior est colocado no canto r a estibordo. Neste caso, talvez seja necessrio colocar reforos na zona da soldadura, pois caso contrrio a soldadura pode entrar em colapso nesta zona. A solda destas patolas efectuada no lado que no tem longarinas soldadas. A elevao deste painel tem 2 fases, pois necessrio vir-lo. Na primeira fase ia-se com apenas duas patolas depois enquanto ele estiver no ar prendem-se as outras 2 patolas e usam-se esticadores para obter o mesmo tamanho de cabo.

    Fundo interior

    Tipo X [mm] Y [mm]

    Patola 1 D (30 ton) 0 6500

    Patola 2 D (30 ton) 0 2500

    Patola 3 D (30 ton) 10840 6500

    Patola 4 D (30 ton) 10840 2500

  • 8

    O prximo bloco tem o referencial exactamente no mesmo stio que o painel do fundo interior. Como tem uma chapa nica no necessitar de reforos na soldadura. A solda destas patolas efectuada no lado que no tem longarinas soldadas. A elevao deste painel tambm tem 2 fases, pela mesma razo do painel anterior. Na primeira fase ia-se com apenas duas patolas depois enquanto ele estiver no ar prendem-se as outras 2 patolas e usam-se esticadores para obter o mesmo tamanho de cabo.

    Bloco 2D Final

    Tipo X [mm] Y [mm]

    Patola 1 D (30ton) 0 528

    Patola 2 D (30ton) 0 2528

    Patola 3 D (30ton) 10840 528

    Patola 4 D (30ton) 10840 2528

  • 9

    Bloco EB

    Tipo X [mm] Y [mm] Z [mm]

    Patola 5 I (100 ton) 2410 -8350 1695

    Patola 6 I (100 ton) 7720 -8350 1695

    Patola 7 I (100 ton) 2410 -5835 1640

    Patola 8 I (100 ton) 7720 -5835 1640

    Bloco Total

    Tipo X [mm] Y [mm] Z [mm]

    Patola 5 I (100 ton) 2410 6400 1648

    Patola 6 I (100 ton) 7870 6400 1648

    Patola 7 I (100 ton) 2410 -6400 1648

    Patola 8 I (100 ton) 7870 -6400 1648

  • 10

    Consumveis da Montagem

    Os consumveis da montagem so constitudos principalmente pela quantidade de material para preencher os cordes de soldadura. Os clculos efectuados para esta estimativa incluem algumas simplificaes: o uso de uma espessura mdia, igual para todas as soldaduras e o facto de se usar apenas dois tipos de ligao entre chapas. O primeiro tipo solda chapas perpendiculares entre si e pode consultar-se a ilustrao 2, na seco seguinte, para melhor visualizao e a segundo tipo junta chapas no mesmo plano como retrata a ilustrao 1:

    Ilustrao 1 - Chanfro para SAW auto

    Tendo estas simplificaes por base obteve-se o seguinte quadro de reas de soldadura:

    area[mm^2] nome Tipo

    A 174.1 SAW, FCAW Plate to plate

    B 100 SAW, FCAW plate to stiff, fillet

    C 100 SAW, FCAW Fillet

    D 100 Electrods Fillet manual

    A sociedade classificadora DNV possui regras claras sobre as dimenses mnimas do cordo de soldadura para chapas perpendiculares. Os clculos que tiveram por base estas regras mostraram uma dimenso bastante reduzida anterior, mas por questes de segurana decidiu-se manter as dimenses anteriores. Seria aconselhvel um estudo mais aprofundado para verificar se seria possvel reduzir o gasto de material, o que melhoraria a eficincia do estaleiro na utilizao dos materiais. Os clculos segundo a DNV so apresentados de seguida:

  • 11

    c 0.26

    f1 1.38

    fw 1.38

    tk 2

    t 4.31990047 [mm]

    E finalmente utilizando o inventrio do anexo B, onde constam as distancias a soldar chegou-se ao seguinte valor:

    TOTAL 0.227390416 m^3

    Seguidamente, com o auxlio da referncia [4] fez-se uma estimativa do tempo de soldadura, com base na tcnica utilizada, na quantidade mdia de solda por metro e com base na experincia do soldador, os resultados podem ser visualizados na tabela seguinte:

    Tipo Tempo[mim/m] Tempo[mim]

    A 70 12

    B 89 18 C 120 33 D 125 59

    Com estes tempos foi possvel aperfeioar a sequncia de montagem, e pode visualizar-se o planeamento das operaes, como j foi referido, no anexo A.

    Controlo de Qualidade da Construo

    No controlo de qualidade em construo naval esto includos os seguintes temas de vigia:

    1. Controlo dimensional; 2. Controlo das construes soldadas; 3. Controlo da Proteco Superficial; 4. Controlo de estanquidade do casco e tanques; 5. Controlo do alinhamento de equipamentos e componentes dinmicos.

    O controlo de qualidade normalmente efectuado pelas sociedades classificadoras, mas os estaleiros tm, para administrao interna, nveis de qualidade mnimos, e so estes parmetros internos que vo ser avaliados no presente texto.

    No controlo de qualidade inclui-se tambm a qualificao quer do executante quer da tcnica pelo que o estaleiro deve, sempre que possvel, manter nveis elevados da qualificao dos seus membros. Quanto maior a qualificao menor o risco de se obterem defeitos e portanto menor o risco de custos desnecessrios.

  • 12

    Controlo Dimensional Uma parte do controlo dimensional das peas utilizadas nesta construo feito inicialmente logo aps o corte por plasma e/ou a enformao e tem como objectivo verificar as dimenses principais da pea, quer as lineares quer as angulares e o acabamento da fronteira das chapas, isto , se existem rugosidades inaceitveis provocadas por qualquer problema na mquina de plasma no acabamento da superfcie de corte.

    Esta inspeco feita com recurso aos aparelhos de medida adequados, como taqumetros para medio de distncias ou ngulos, ou ainda para medio de empeno das peas durante o corte. No caso da avaliao da rugosidade do corte uma inspeco visual suficiente.

    Se existirem problemas ento avaliada a possibilidade de reparao da pea, por exemplo se uma pea vier empenada pode ser avaliada a necessidade de aplicao de calor para reparar esta falha; ou se o defeito no for reparvel a pea pode ser utilizada para a produo de uma pea mais pequena ou em ltimo caso ser posta de lado para venda para fundio.

    O controlo dimensional tambm de grande importncia na assemblagem das peas e dos blocos 2D, pois s assim possvel garantir-se a posio correcta de todas as chapas para o processo de soldadura decorrer conforme o esperado. necessria especial ateno no posicionamento das chapas soldadas por SAW automtica, uma vez que se trata de um operao complicada e onde necessrio grande cuidado para obter os resultados pretendidos.

    Controlo das Construes Soldadas Para esta fase de construo o controlo de qualidade dividido em duas fases: pr-soldadura e ps-soldadura.

    Na pr-soldadura necessrio verificar se as preparaes para soldar foram devidamente executadas, nomeadamente verificar se as camadas de proteco da chapa foram retiradas, se os chanfros foram devidamente cortados, se as chapas esto na devida posio, etc.

    Na construo deste bloco as chapas do fundo e do duplo-fundo foram apenas soldadas de um lado; esta tcnica de difcil execuo e portanto requer cuidados especiais e um controlo bastante apertado. necessrio colocar uma pelcula de fibra de vidro, ou cermica do lado oposto da soldadura e necessrio ter bastante cuidado na preparao da superfcie que vai levar a solda, uma vez que existe o risco de o cordo no atingir profundidade suficiente.

    No controlo da pr-soldadura a inspeco visual suficiente; considere-se ainda que a execuo da prpria soldadura parte integrante desta fase de controlo, pelo que o soldador dever ter em ateno toda a operao e ele que, com a sua experincia, define as velocidades de soldadura para se atinja o nvel de penetrao necessrio.

    O controlo ps-soldadura essencial na qualidade final do bloco. E na soldadura tipo SAW unilateral especialmente crtico, pois esta tcnica acarreta mais ricos que a tradicional solda

  • 13

    dos dois lados. Primeiramente, executada uma inspeco por lquidos penetrantes em busca de fissuras superficiais, em substituio pode ser executada uma inspeco visual, mas a tcnica com lquidos penetrantes recomendada pois a importncia da experincia do executante reduzida. Em seguida necessria uma inspeco cuidada por raios x, para verificar principalmente a profundidade da soldadura, mas tambm a ocorrncia de fissuras internas.

    Este tipo de soldadura requer ainda um controlo apertado do empeno da chapa porque se trata de um processo desequilibrado, isto , no existe a mesma quantidade de solda dos dois lados da chapa, assim quando se d o arrefecimento a tendncia para o empeno elevada. Contudo se o empeno no for extremo, aconselhvel que seja corrido numa fase posterior, quando existir uma estrutura mais complexa, com a aplicao de calor.

    Na inspeco das soldaduras das longarinas s chapas anteriores so utilizados os mesmos meios de ensaio, apesar de os critrios de avaliao da qualidade serem mais flexveis.

    Quanto s chapas do cavername, a avaliao superficial das soldaduras segue a mesma recomendao que o caso anterior. Mas a avaliao do estado do interior da soldadura deve neste caso, por se tratar de espaos reduzidos, utilizar a inspeco por radiao de ultra-sons. Mais uma vez existe maior flexibilidade nos critrios de qualidade.

    A inspeco descrita anteriormente tem que ter em conta que no existem soldaduras perfeitas e que existiram sempre defeitos. Os critrios para avaliar estes defeitos so definidos pelas sociedades classificadoras ou pelo estaleiro para efeitos de controlo interno de qualidade, e tm em conta a tcnica utilizada, a orientao do cordo de soldadura e a sua localizao no navio, pelo que o mesmo defeito pode ser crtico ou irrelevante conforme a sua posio no navio.A inspeco das construes soldadas inclui tambm um controlo dimensional apertado, uma vez que a distoro induzida pelos processos de soldadura pode ser bastante elevada.

    Em princpio no se encontraram grandes problemas nas soldas entre as chapas do cavername (balizas com carlingas) uma vez que se tratam de soldadura equilibradas. Pelo que os critrios

    Ilustrao 2 - Soldadura equilibrada

  • 14

    de qualidade podem ser menos rigorosos neste aspecto.

    Mas necessrio ter em ateno as soldaduras entre as chapas do fundo com elas prprias e entre as chapas do fundo com as longarinas, pois como foi dito atrs a tendncia para o empeno elevada e portanto necessrio verificar sobretudo as dimenses angulares. Nas dimenses lineares o controlo tambm deve ser apertado pois o alinhamento das chapas na pr-soldadura pode conter erros.

    Controlo da Proteco Superficial

    Esta vertente do controlo de qualidade para ser realizada numa fase posterior, j em doca seca aquando da pintura final e das colocaes dos nodos de sacrifcio, fase de extrema importncia, uma vez que, se existirem defeitos na proteco das chapas do casco o seu desgaste vai ser elevado o que encurtar bastante ao perodo entre docagens para reparao, e portanto as chapas que apenas levam uma camada de proteco fina para no sofrerem danos durante a construo no necessitam de critrios apertados de qualidade.

    O controlo de qualidade da pintura pode ser feito por inspeco visual, ou caso se encontrem zonas de difcil avaliao visual a tcnica de radiao de ultra-sons pode ser utilizada para verificar se a camada de proteco aderiu chaparia.

    Para este bloco este o controlo necessrio, como foi dito, apenas referido o controlo de qualidade efectuado pelo estaleiro para administrao interna das suas capacidades. O controlo de qualidade dever servir, no s para a correco de defeitos imediatos resultantes dos processos utilizados na construo, mas, a nvel macroscpico, tambm para definir necessidades de equipamentos, funcionrios qualificados, limitaes a certas tcnicas e para a avaliao de prazos de construo do bloco. Portanto o controlo de qualidade interna pode e deve servir de indicador de eficincia.

  • 15

    Concluses

    Como foi referido anteriormente o planeamento em qualquer projecto de engenharia essencial para a concretizao de objectivos de forma rpida e eficiente. Hoje em dia a parte econmica decisiva muitas vezes na escolha do estaleiro, portanto um estaleiro que se queira tornar num foco de interesse por parte dos armadores tem que investir no planeamento e no controlo de produo para, de forma continuada ajustar as suas tcnicas e cultura de construo.

    E neste trabalho, que no foi mais do que o planeamento da construo de um bloco, tentando optimizar a utilizao de todos os recurso disponveis, chegou-se concluso que a chave para o sucesso fazer um planeamento adequado da construo com o objectivo de fazer tender a construo personalizada o mais possvel para a construo em srie. Utilizando em seguida o controlo de qualidade para fazer todas as correces necessrias.

    Os estaleiros modernos tm como modelo de construo uma linha de montagem dinmica, isto , a construo de cada bloco tem por base os mesmos processos, muito embora cada bloco tenha as suas prprias peas e sequncias de montagem. Este de facto o meio mais eficaz de construir, pois permite acumular experincia para definir com preciso os recursos necessrios, e como cada recurso tende a ser utilizado para tarefas muito semelhantes, permite uma maior qualificao dos meios humanos existentes.

  • 16

    Referncias Bibliogrficas

    [1] Apontamentos da Disciplina , V. G. Brito, 2003, Na pgina da disciplina

    [2] Ship Production, R. L. Storch e outros, 1995, SNAME

    [3] http://en.wikipedia.org/wiki/Speeds_and_feeds

    [4]http://tigris.marin.ntnu.no/byggeteknikk/start/engineering/ProjectManagement/CostCalculations/DisciplineCalculations/CalculationOfWelding/

    [5] Submerge Arc Welding Miller

    [6]Ship Construction, D. J. Eyes, Elsevier.

  • Anexo A Planeamento das operaes de montagem

  • Anexo B Inventrio de todas as peas do nesting

    #Chapa

    Localizao

    Area[mm2

    ]

    Contorno[

    m]

    ID Factor Multiplic

    ativo

    Contorno

    total[mm]

    Perimetro Soldadura[

    mm]

    Perimetro real

    Tipo de Solda Usado

    Volume de

    Solda

    1 Carlinga 1600BB

    1481452

    11075

    1_c_1600B

    B

    2 22150 22150 4329 b 432900

    2 Carlinga 1600BB

    1722756.5

    11963

    2_c_1600B

    B

    2 23926 23926 6224 b 622400

    3 Carlinga 1600BB

    1722638.5

    11963

    3_c_1600B

    B

    2 23926 23926 6224 b 622400

    4 Carlinga 1600BB

    1722714.5

    12019

    4_c_1600B

    B

    2 24038 24038 5974 b 597400

    5 Carlinga 1600BB

    1722714.5

    11963

    5_c_1600B

    B

    2 23926 23926 6224 b 622400

    6 Carlinga 1600BB

    813667

    7749 6_c_1600B

    B

    2 15498 15498 4597 b 459700

    7 Carlinga 1600BB

    892026.5

    7347 7_c_1600B

    B

    2 14694 14694 4328 b 432800

    8 Carlinga 1600BB

    1823338

    11963

    8_c_1600B

    B

    2 23926 23926 6224 b 622400

    9 Carlinga 3200BB

    1873952.5

    12272

    9_c_3200B

    B

    2 24544 24544 6038 b 603800

    10 Carlinga 3200BB

    916985.5

    7901 10_c_3200BB

    2 15802 15802 4200 b 420000

    11 Carlinga 3200BB

    83881.44

    7621 11_c_3200BB

    2 15242 15242 4470 b 447000

    12 Carlinga 3200BB

    1772972

    12027

    12_c_3200BB

    2 24054 24054 6288 b 628800

    13 Carlinga 3200BB

    1772972

    13722

    13_c_3200BB

    2 27444 27444 6288 b 628800

    14 Carlinga 3200BB

    1772972

    12027

    14_c_3200BB

    2 24054 24054 6288 b 628800

    15 Carlinga 3200BB

    1772972

    12027

    15_c_3200BB

    2 24054 24054 6288 b 628800

    16 Carlinga 3200BB

    1511253

    11653

    16_c_3200BB

    2 23306 23306 5742 b 574200

    17 Carlinga 4800BB

    1928265.5

    12147

    17_c_4800BB

    2 24294 24294 6109 b 610900

    18 Carlinga 4800BB

    936522.5

    7347 18_c_4800

    2 14694 14694 4264 b 426400

  • 1

    BB

    19 Carlinga 4800BB

    863971.5

    7685 19_c_4800BB

    2 15370 15370 4534 b 453400

    20 Carlinga 4800BB

    1823111

    120091

    20_c_4800BB

    2 240182 240182 6352 b 635200

    21 Carlinga 4800BB

    1823111

    12091

    21_c_4800BB

    2 24182 24182 6352 b 635200

    22 Carlinga 4800BB

    1823111

    12090

    22_c_4800BB

    2 24180 24180 6352 b 635200

    23 Carlinga 4800BB

    1823111

    12090

    23_c_4800BB

    2 24180 24180 6352 b 635200

    24 Carlinga 4800BB

    1781693.5

    11991

    24_c_4800BB

    2 23982 23982 4346 b 434600

    25 Carlinga 6400BB

    1978862

    12400

    25_c_6400BB

    2 24800 24800 6166 b 616600

    26 Carlinga 6400BB

    966893.5

    7155 26_c_6400BB

    2 14310 14310 4130 b 413000

    27 Carlinga 6400BB

    894071

    7557 27_c_6400BB

    2 15114 15114 4396 b 439600

    28 Carlinga 6400BB

    1865066

    12155

    28_c_6400BB

    2 24310 24310 6416 b 641600

    29 Carlinga 6400BB

    1865066

    12155

    29_c_6400BB

    2 24310 24310 6416 b 641600

    30 Carlinga 6400BB

    1865066

    12241

    30_c_6400BB

    2 24482 24482 6306 b 630600

    31 Carlinga 6400BB

    1865066

    12155

    31_c_6400BB

    2 24310 24310 6416 b 641600

    32 Carlinga 6400BB

    1982815.5

    12081

    32_c_6400BB

    2 24162 6146 12292 b 1229200

    33 Baliza (132)

    3319510

    13589

    33_b_132

    7 95123 6894 48258 b 4825800

    34 Baliza (132)

    996573.5

    6089 34_b_132

    7 42623 4131 28917 b 2891700

    35 Baliza (132)

    2245526.5

    9233 35_b_132

    7 64631 5453 38171 b 3817100

    36 Baliza (132)

    2080622.5

    10814

    36_b_132

    7 75698 5437.95 38065.65

    b 3806565

    37 Baliza (132)

    1805127.5

    12151

    37_b_132

    14 170114 5502 77028 b 7702800

    38 Baliza (132)

    2142581.5

    11110

    38_b_132

    14 155540 5566 77924 b 7792400

    39 Baliza (132)

    3689460

    12348

    39_b_132

    14 172872 7169 100366

    b 10036600

    40 Baliza (132)

    2552711

    8776 40_b_132

    14 122864 7540 105560

    b 10556000

    41 Baliza (132)

    325667

    2838 41_b_132

    14 39732 2851 39914 b 3991400

    42 Baliza (132)

    437295.5

    3018 42_b_132

    14 42252 3018 42252 b 4225200

  • 2

    43 Baliza(133)

    996573.5

    6035 43_b_133

    6 36210 3916 23496 b 2349600

    44 Baliza(133)

    1000861.5

    6035 44_b_133

    6 36210 3916 23496 b 2349600

    45 Baliza(133)

    2552711

    8776 45_b_133

    12 105312 7540 90480 b 9048000

    46 Baliza(133)

    325667

    2838 46_b_133

    12 34056 1523.89 18286.68

    b 1828668

    47 Baliza(133)

    437295.5

    3018 47_b_133

    12 36216 1943.63 23323.56

    b 2332356

    48 Baliza estanqu

    e

    3656358

    11336

    48_be 1 11336 8642.29 8642.29

    b 864229

    49 Baliza estanqu

    e

    1193499

    4640 49_be 1 4640 3090 3090 b 309000

    50 Baliza estanqu

    e

    2444244

    7059 50_be 1 7059 5479.88 5479.88

    b 547988

    51 Baliza estanqu

    e

    2398059

    8559 51_be 1 8559 5860.42 5860.42

    b 586042

    52 Baliza estanqu

    e

    2513368

    7538 52_be 2 15076 5893.83 11787.66

    b 1178766

    53 Baliza estanqu

    e

    2564123

    7600 53_be 2 15200 5924.42 11848.84

    b 1184884

    54 Baliza estanqu

    e

    6722076

    14015

    54_be 2 28030 13872.94 27745.88

    b 2774588

    55 Reforo car 1600

    198298

    3106 55_rc_16

    12 37272 1491.98 17903.76

    b 1790376

    56 Reforo car 3200

    199328

    3157 56_rc_32

    12 37884 1524 18288 b 1828800

    57 Reforo car 4800

    204128

    3221 57_rc_48

    12 38652 1556 18672 b 1867200

    58 Reforo car 6400

    208928

    3285 58_rc_64

    12 39420 1588 19056 b 1905600

    59 Reforo bal_(132

    )

    199410

    3131 59_rb 7 21917 1509.4 10565.8

    b 1056580

    60 Reforo bal_(132

    )

    197010

    3099 60_rb 7 21693 1493.4 10453.8

    b 1045380

    61 Reforo bal_(132

    )

    199875

    3103 61_rb 7 21721 1490 10430 b 1043000

    62 Reforo bal_(132

    )

    199410

    3131 62_rb 7 21917 1509.4 10565.8

    b 1056580

    63 Reforo bal_(132

    )

    201210

    3195 63_rb 14 44730 1541.4 21579.6

    b 2157960

    64 Reforo bal_(132

    )

    209010

    3259 64_rb 14 45626 1573.4 22027.6

    b 2202760

    65 Reforo bal_(132

    )

    213810

    3323 65_rb 14 46522 1605.4 22475.6

    b 2247560

    66 Reforo bal_(132

    )

    216210

    3355 66_rb 14 46970 1621.4 22699.6

    b 2269960

  • 3

    67 Reforo bal_(132

    )

    183960

    2925 67_rb 14 40950 1406.41 19689.74

    b 1968974

    68 Reforo bal_(132

    )

    91904

    1697 68_rb 14 23758 792.7 11097.8

    b 1109780

    69 Mascara 20142

    842 m_69 1 842 379.62 379.62

    d 37962

    70 Mascara 20142

    842 m_70 1 842 379.62 379.62

    d 37962

    71 Mascara 20142

    842 m_71 1 842 379.62 379.62

    d 37962

    72 Mascara 20142

    842 m_72 1 842 379.62 379.62

    d 37962

    73 Mascara 8506 553 m_73 1 553 212 212 d 21200

    74 Mascara 8506 553 m_74 1 553 212 212 d 21200

    75 Mascara 20142

    842 m_75 1 842 379.62 379.62

    d 37962

    76 Mascara 20142

    842 m_76 1 842 379.62 379.62

    d 37962

    77 Mascara 58792

    1226 m_77 2 2452 615.2 1230.4

    d 123040

    78 Mascara 58521

    1221 m_78 2 2442 619.77 1239.54

    d 123954

    79 Mascara 59082

    1236 m_79 2 2472 630.13 1260.26

    d 126026

    80 Mascara 45618

    1094 m_80 2 2188 520.42 1040.84

    d 104084

    81 Caverna Estanqu

    e

    4543323

    13050

    81_be 2 26100 12993.09 25986.18

    c 2598618

    82 Mascara 20142

    842 m_82 2 1684 379.62 759.24

    d 75924

    83 Mascara 20142

    842 m_83 2 1684 379.62 759.24

    d 75924

    84 Mascara 20142

    842 m_84 2 1684 379.62 759.24

    d 75924

    85 Mascara 20142

    842 m_85 2 1684 379.62 759.24

    d 75924

    86 Mascara 20142

    842 m_86 2 1684 379.62 759.24

    d 75924

    88 Mascara 20142

    842 m_88 2 1684 379.62 759.24

    d 75924

    89 Mascara 20142

    842 m_89 2 1684 379.62 759.24

    d 75924

    90 Mascara 20142

    842 m_90 2 1684 379.62 759.24

    d 75924

    91 Antepara

    Estanque

    1474020

    6449 ant_91

    2 12898 2767.57 5535.14

    c 553514

    Total

    105125828.4

    430 2714013 1317490.96

    131749096

  • 4

    Exemplo do nesting

    41_b

    _132

    63_rb

    68_rb

    m_90

    68_rb

    68_r

    b

    40_b_132m_85

    m_83

    m_88m_90

    68_rb

    m_83

    18_c_4800BB

    27_c_6400BB

    47_b_133

    68_rb

    36_b_132

    68_rb

    33_b_132

    m_85

    54_be

    47_b_133

    1_c_1600BB

    68_rb

    m_69

    m_8

    0

    66_rb

    m_75

    m_70

    32_c_6400BB

    48_be

    58_r

    c_6468_rb

    54_bem

    _76

    m_84

    m_89

    m_73

    m_71

    11_c_3200BB

    m_88

    m_86

    m_89

    m_82

    68_rb66_rb

    m_729_c_3200BB

    6_c_1600BB

    66_rb

    m_7442_b_132

    m_84

    m_82

    m_86

    ant_91

    39_b_132

    39_b_132

  • 5

    Anexo C