CPE_PortonaveManobrabilidade

8/9/2019 CPE_PortonaveManobrabilidade

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ESTUDO DE MANOBRABILIDADE DE NAVIOS AO LONGO DO CANALDE ACESSO DO RIO ITAJA-AU ATRAVS DE MODELAGEMNUMRICA

Preparado por:Coastal Planning & Engineering do Brasil


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ESTUDO DE MANOBRABILIDADE DE NAVIOS AO LONGO DO CANALDE ACESSO DO RIO ITAJA-AU ATRAVS DE MODELAGEMNUMRICA

SUMRIO EXECUTIVO

A Portonave S/A - Teminais Porturios de Navegantes solicitou Coastal Planning &

Engineering do Brasil (CPE), um estudo de simulao numrica de navegabilidade de navios

ao longo do canal de acesso e bacia de evoluo do Porto de Itaja, na regio contgua ao

Terminal da Portonave, situado no Rio Itaja-Au, SC, Brasil. O estudo foi realizado pela

CPE em conjunto com a equipe da BMT SeaTech Ltd(BMT), utilizando o simulador de

manobras de navios PC Rembrandt. Este relatrio descreve a metodologia adotada no estudo

e inclui um resumo dos resultados e recomendaes apropriadas para as manobras propostas.Ressalta-se que os prticos do Porto de Itaja certificaram durante a realizao das manobras

que o simulador PC Rembrandt representa de maneira bastante satisfatria os movimentos

dos navios e que suas respostas possuem um elevado grau de acurcia.

Os tipos de navios simulados neste estudo foram: porta contineresMSC Stella e Santa Class.

As caractersticas principais dos navios simulados so apresentadas no ANEXO A, em formade Pilot Cards. Os resultados completos, incluindo figuras com o percurso executado, so

apresentados no ANEXO B deste relatrio. As simulaes foram realizadas no workshop

realizado na sede da Itaja Prticos Servio de Praticagem S/C Ltda., entre os dias 22 e 25 de

Setembro de 2009.

De maneira geral, a manobra (i.e. navegar e manobrar navios porta contineres com cerca de300 m de comprimento total e 40 m de boca no canal de acesso e bacia de evoluo, at a

atracao no terminal da Portonave) factvel, com restries em certas condies

ambientais. A manobra sofre restries em condies ambientais similares s aplicadas

l i d 277 3 E i l b d


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bancos mais rasos em ambas as margens; (2) Instalar bias adicionais nas duas curvas do

canal para assistir os Prticos com referncias visuais e conhecimento espacial das zonas de

maior risco; (3) Usar sistemas dedicados de monitoramento das correntes e mars em tempo

real para auxiliar no agendamento das operaes dos navios, para definir as janelas de maior

segurana para a navegao e, fornecer aos prticos, informaes detalhadas das condies

do porto no momento da manobra. Este sistema deve ser capaz de medir correntes na bacia de

evoluo e no canal de navegao e, j que se verificou que a segurana das manobras

altamente dependente das condies de correntes, ele deve ser considerado como umaimportante ferramenta de gesto da segurana das operaes porturias.

A entrada de navios com as dimenses avaliadas deve ser realizada com as condies mais

calmas possveis, de preferncia com ventos fracos e com pouca corrente durante a manobra

(i.e. entrada uma hora antes da preamar). O uso de trs rebocadores recomendado, por

precauo.

compreendido que se planeja dragar o canal a 14 m de profundidade e mover o molhe

Norte para o Norte, em aproximadamente 25 m. Na opinio da CPEe da BMT, considera-se

que estes planos so importantes para mitigao do risco e para segurana da navegao e

manobra de embarcaes de grande porte em Itaja e Navegantes.


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NDICE GERAL

1 INTRODUO ..................................................................................................................1

2 OBJETIVOS .......................................................................................................................1

3 METODOLOGIA ...............................................................................................................1

3.1 BASE DE DADOS DO CANAL DE ACESSO E TERMINAL PORTURIO .......2

3.1.1 CARTAS NUTICAS ELETRNICAS E DESIGN DO PORTO ...............2

3.1.2 CENRIOS DE CONDIES AMBIENTAIS ............................................4

3.2 MODELOS DE NAVIOS ..........................................................................................6

3.3 REBOCADORES .......................................................................................................8

3.4 MATRIZ DE SIMULAES ....................................................................................8

3.5 METODOLOGIA DE SIMULAO .......................................................................9

4 RESULTADOS E CONCLUSES DAS SIMULAES ..............................................10


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Carta Nutica Eletrnica da rea de estudo, no formato S57 ENC. ................................ ...... 2

Figura 2 Canal de Acesso ao Terminal, no formato S57 ENC. ................................. ........................... 3

Figura 3 Bacia de Evoluo dos portos de Itaja e Navegantes, no formato S57 ENC. ........................ 3

Figura 4 Vista 3-D da Portonave e Porto de Itaja, conforme apresentado no modelo PC Rembrandt. 3

Figura 5 - Mapa de correntes de vazante de sizgia. .................................. .............................................. 6

Figura 6 - Mapa de correntes de enchente de sizgia. .................................... .......................................... 6

Figura 7 Limites de dragagem do canal sugeridos (linha vermelha). ................................. ................ 12

Figura 8 Limites de dragagem do canal sugeridos (linha vermelha) (cont.). ..................................... . 13

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Condies de correntes simuladas. ......................................................................................... 5

Tabela 2 - Principais caractersticas dos tipos de navio simulados. .................................... ..................... 7

Tabela 3 - Matriz de simulaes. .............................................................................. ............................... 9

Tabela 4 - Tabela de gradao da dificuldade das manobras. ................................... ............................. 10

LISTA DE ANEXOS

ANEXO A: CARACTERSTICAS TCNICAS DOS TIPOS DE NAVIOS SIMULADOS


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As simulaes foram conduzidas durante um workshop interativo realizado na sede da Itaja

Prticos Servio de Praticagem S/C Ltda.

As sees seguintes apresentam detalhadamente os processo de implementao do modelo e

os resultados das simulaes realizadas.

3.1 BASE DE DADOS DO CANAL DE ACESSO E TERMINAL PORTURIO3.1.1 CARTAS NUTICAS ELETRNICAS E DESIGN DO PORTOUma verso no oficial de carta nutica eletrnica foi criada pelaBMTpara atingir os padres

internacionais de Cartas Nuticas Eletrnicas (Electronic Navigational Charts ENC), IHO

S-57 v3.1. A carta eletrnica foi criada atravs do softwareENC Designer, desenvolvido pela

Seven Cs da Alemanha. A batimetria atual da rea de estudo e do canal de navegao foram

definidos com base em campanhas de campo e projetos de engenharia fornecidos pela

contratante. As reas da carta no cobertas pelos projetos de engenharia foram preenchidas

atravs da utilizao de dados digitalizados a partir das cartas nuticas da DHN.

A Figura 1 apresenta a carta nutica eletrnica gerada para a rea de estudo; a Figura 2 e

Figura 3 apresentam o canal de navegao e a bacia de evoluo, respectivamente. Na Figura

4 apresentada uma vista em 3D do terminal.


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Figura 2 Canal de Acesso ao Terminal, no formato S57 ENC.

Figura 3 Bacia de Evoluo dos portos de Itaja e Navegantes, no formato S57 ENC.


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3.1.2

CENRIOS DE CONDIES AMBIENTAIS

As condies ambientais simuladas neste estudo foram as seguintes:

Condies de Vento:

Os dados de vento foram fornecidos pela Praticagem local, com base no vasto conhecimento

da regio adquirido ao longo do tempo nas operaes de manobras. As condies simuladasforam:

- Vento de 8 ns, proveniente da direo 075;





Estas condies representam os ventos predominantes, com intensidades moderadas, que

ocorrem na regio, predominantemente do quadrante leste. Os dados de vento utilizados

(sugeridos pelos prticos) podem ser verificados em relatrios prvios de estudos realizados

pelaBMT, em nome da CPE1.

Condies de Ondas:

No foram utilizadas condies especficas de ondas nas simulaes. Na regio da

desembocadura do Rio Itaja-Au, desde a entrada nos molhes at o terminal, a influncia dasondas desprezvel. Entretanto, dos molhes em direo ao mar, sabe-se que as ondas tm uma

influncia importante, por exemplo, na operabilidade dos rebocadores e, portanto, devem-se

considerar cuidadosamente as conseqncias destas condies.


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Condies de Correntes e Mars:

Os campos de correntes incorporados nas simulaes foram oriundos de modelos

hidrodinmicos implementados pela CPE (modelo Delft3D) e devidamente calibrados com

dados de corrente e mars medidos in-situ. Estes campos de correntes foram calculados com

base nos dados batimtricos mais atuais disponveis, cobrindo a seguintes condies descritas

na Tabela 1. O campo de correntes varia espacialmente de acordo com a morfologia de fundo

e presena de estruturas ao longo do esturio e contm, inclusive, vortices gerados nas

extremidades da bacia de evoluo. O campo de correntes descrito na Tabela 1 corresponde

uma vazo de 200 m3/s, considerada esta a vazo mdia do Itaja-Au.

Tabela 1 - Condies de correntes simuladas.

CondioVelocidade daCorrente no Bero(ns)

Velocidade da Correnteno Canal (ns)

Altura da MarUsada (m)

Enchente Sizgia 0.6-1.2 0.8-1.4 1.0m acima doNR da DHN

Vazante Sizgia 1.0-1.6 1.1 - 1.81.0m acima doNR da DHN

EnchenteQuadratura

1.0m acima doNR da DHN

VazanteQuadratura

0.2-0.5 0.5-1.0 1.0m acima doNR da DHN

As Figuras 5 e 6 apresentam os campos vetoriais de correntes em mar de sizgia, sobrepostos

carta nutica eletrnica da regio. importante notar que, durante a mar vazante, ocorre

um vrtice na regio da bacia de evoluo, com a corrente apresentando direo contrria direo predominante em frente ao terminal da Portonave (margem Norte do canal). Este

fenmeno foi confirmado pela Praticagem durante o workshop.

Adicionalmente a estes campos de corrente citados acima, algumas simulaes foram


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Os tipos de navios simulados neste estudo foram os porta-contineres MSC Stella e o Santa

Class. As caractersticas principais desses navios so apresentadas na Tabela 2 e as

informaes completas so apresentadas no ANEXO A deste relatrio, na forma de Pilot

Cards.

Tabela 2 - Principais caractersticas dos tipos de navio simulados. Parmetro MSC Stella Santa Class

Comprimento Total (m) 304,0 299,9

Boca (m) 40,0 42,8

Calado (m)

- Totalmente carregado

- Parcialmente carregado

14,5

10,5

13,5

10,5

TPB (ton.)

- Totalmente carregado

- Parcialmente carregado

115.266,00

83.468,00

112.155,00

86.803,00

Com respeito validao dos tipos de navios, previamente ao estudo, no se possuam

informaes especficas da performance de manobrabilidade dos navios simulados. Paravalidar o modelo, sua performance de manobrabilidade foi comparada com a de navios

similares, obtidas da base de dados daBMTa partir de resultados de simulaes validadas.

Durante o workshop, foram disponibilizados BMTos detalhes dos testes deperformance de

um navio-irmo do MSC Stella (MSC Vanessa). Tendo em considerao que os testes de

performance so realizados em condies de pouco lastro e com trim de popa, a comparaoentre os resultados dos testes em escala real e os resultados do modelo matemtico PC

Rembrandtmostra que o navio simulado apresenta performance realstica para esse tipo de

navio, sendo inclusive conservativo (a performance de giro no modelo um pouco pior que a

l) E t t t di i i i ti i t d k h (i l i


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3.3 REBOCADORESIncluram-se base de dados do simulador os tipos de rebocadores disponveis na rea,

listados abaixo:

- Abrolhos: 56 T. de potncia.

- Caillean: 44.6 T. de potncia.

- Arauama: 32 T. de potncia.

- Lancelot: 26 T. de potncia.

A fora dos rebocadores no sentido longitudinal e transversal (X e Y, respectivamente)

determinada em funo da potncia aplicada pelo operador (como percentual da fora total de

trao) e do ngulo do rebocador em relao ao rumo do navio. O momento do rebocador

calculado em funo de sua potncia e da forma como os rebocadores so acoplados ao navio,em relao ao seu centro de rotao.

Esses clculos no levam em considerao os efeitos da velocidade, das ondas e das

interaes nos rebocadores. Correes simples podem ser aplicadas para determinar a

capacidade de trao necessria no rebocador, com base na fora requerida. Como as ondas

podem ser desconsideradas dentro do rio, a fora de trao dos rebocadores foi ajustada emrelao velocidade do navio - i.e. diminui medida que a velocidade aumenta. Para manter

o controle, freqentemente foi necessrio reduzir a velocidade do navio para permitir que os

rebocadores exercessem maior efeito.

Adicionalmente, o aumento ou reduo da potncia requeridos pelo Prtico foram ajustados

de forma realstica (e.g. cerca de 30 segundos para aplicar mquinas adiante com toda a foraa partir do zero).

3.4 MATRIZ DE SIMULAES


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Tabela 3 - Matriz de simulaes.

Simulao

N.

NavioEntrada /

Sada

VentoCondio de

Correntes

Nvel d'guaacima do NR

da DHN (m)Intensidade(ns) Direo ()

1 MSC Stella Entrada 8 075 Vazante Quadratura 0.6



4 MSC Stella Entrada 8 075 Vazante Quadratura 1

5 MSC Stella Entrada 8 075 Vazante Quadratura 1

6 Santa Entrada 8 075 Vazante Quadratura 1

7 Santa Entrada 8 075 Vazante Extrema 1

8 Santa Entrada 8 075 Vazante Predominante 1

9 MSC Stella Entrada 12 135 Enchente Sizgia 1

10 MSC Stella Sada 16 135 Enchente Sizgia 1

11 Santa Entrada 16 045 Enchente Sizgia 1

12 Santa Entrada 16 225 Vazante Sizgia 1

13* Santa Entrada 16 225 Vazante Sizgia 1

14 Santa Entrada 16 225 Enchente Sizgia 1

15 Santa Sada 16 225 Enchente Sizgia 1

* A Simulao 13 foi uma re-execuo da simulao 12.

3.5 METODOLOGIA DE SIMULAO

As simulaes foram conduzidas no workshop realizado no escritrio da Praticagem do Portode Itaja, entre os dias 22 e 25 de Setembro de 2009. Os principais membros presentes foram:

- Comandante Alexandre Gonalves Rocha (Prtico do Porto de Itaja)

S Si B (BMT)


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O software do simulador PC Rembrandtfoi operado por Simon Burnay da BMT, que tambm

atuou como mestre dos rebocadores, controlando-os de acordo com os comandos dos prticos,

os quais manobraram os navios atravs do console.

Cada simulao foi definida com as condies meteorolgicas e oceanogrficas apresentadas

na matriz de simulaes e com a posio, velocidade e rumo iniciais do navio. A velocidade

inicial para a entrada do navio foi definida como aproximadamente 10 ns, de acordo com a

velocidade tpica de embarcaes entrando no canal de navegao. Para manobras de sada, a

simulao foi iniciada com o navio atracado no bero (parado) e a velocidade foi aumentadagradualmente de forma apropriada na medida em que era dada mquina embarcao e esta

interagia com as condies ambientais (correntes e ventos).

Ao final de cada cenrio, um relatrio da simulao foi gerado. Cada relatrio de simulao

apresentado na forma de tabelas, com a descrio do tipo de navio e manobra, condies

ambientais, um resumo sucinto do prtico a respeito da manobra, alm da incluso de umagradao (Tabela 4) da dificuldade de realizao de cada manobra, como forma de

comparao do estudo. Os relatrios de simulao esto disponibilizados no ANEXO B do

presente documento.

Tabela 4 - Tabela de gradao da dificuldade das manobras.

Gradao

1 2 3 4 5 6 7 8

Fcil Simples ConfortvelNo

desafiadorNo fcil

Desafiador Difcil Impossvel

4 RESULTADOS E CONCLUSES DAS SIMULAESUm workshop de simulao de manobrabilidade de navios foi conduzido na Praticagem do

porto de Itaja em Setembro de 2009. Durante a realizao do workshop os representantes da

Praticagem do Porto de Itaja certificaram que o simulador utilizado, PC Rembrandt, em

conjunto com os modelos de navios e dados ambientais (ventos e correntes) forneceram uma


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A manobra (i.e. navegar e manobrar navios porta-contineres de cerca de 300 m de

comprimento total e 40 m de boca na regio do canal de acesso Portonave e Porto de

Itaja) tecnicamente vivel, com algumas restries em certas condies ambientais.

A manobra sofre restries em condies ambientais similares s aplicadas atualmente no

porto para navios de 277,3 m. Em particular, as manobras no devem ser executadas

quando a velocidade do vento for superior a 16 ns (desconsiderando rajadas) e/ou a

velocidade das correntes superior a 1 n.

O risco apresentado nas manobras tolervel, no alcanando o nvel ALARP 2. Medidas

adicionais podem ser implementadas para diminuir o risco de manobra e atingir o nvel

ALARP. Foi informado pelo representante da Praticagem do Porto de Itaja que as

simulaes de manobras realizadas com um navio de 277,3 m na Holanda, em Novembro

de 2008, tambm no alcanaram o nvel ALARP e, no entanto, as manobras foram

realizadas com sucesso. Atualmente, aps a execuo de diversas manobras com os

navios de dimenses de 277,3 m ou similares na regio, a praticagem se sente confortvel

o suficiente para classific-las como ALARP.

Algumas recomendaes para melhoramento das condies de navegao para

embarcaes de mdio e grande porte no complexo porturio de Itaja so apresentadas a

seguir (itens i a iii). Estas recomendaes podem ser implementadas gradualmente,

juntamente com projetos de aprofundamento do canal de acesso e aumento de capacidade

do complexo porturio.

i. Dragar e alargar o canal em pontos crticos (meandros e canal externo), para

fornecer maior margem de segurana entre os bancos mais rasos em ambas as

margens3. O canal atual possui aproximadamente 120 m de largura e sugere-se queseja alargado para 150-160 m, visando disponibilizar uma maior distncia entre o

navio e os bancos marginais e, conseqentemente, reduzir o risco para todas as

embarcaes (no apenas as com dimenses similares s simuladas nesse estudo).


17/91

iii. Usar sistemas dedicados de monitoramento de variveis ambientais (e.g. correntes,

ventos, nvel da gua, cunha salina, ondas), em tempo real, para auxiliar no

agendamento das operaes dos navios e definir as janelas de maior seguranapara a navegao, fornecendo aos prticos as informaes detalhadas das

condies do porto no momento da operao. Este sistema deve ser capaz de medir

correntes na bacia de evoluo e no canal de navegao e, j que se verificou que a

segurana das manobras altamente dependente das condies de correntes, ele

deve ser considerado como uma importante ferramenta de gesto da segurana das

operaes porturias. Esse sistema pode ser estendido para incluir um sistema de

avaliao da FAQ (incluindo avaliao de lama fluida), para auxiliar na mitigao

do risco de perda de manobrabilidade devido limitada profundidade.

Cabe ressaltar que a ausncia destas melhorias no inviabiliza a manobra.

Na Figura 7 e Figura 8 so apresentados mapas compostos com as trajetrias de todas assimulaes sobrepostas, mostrando toda a rea utilizada na navegao, para a bacia de

evoluo e canal de navegao, respectivamente. Fica evidenciado nestas figuras que, para

manobrar os navios estudados com maior segurana, recomendvel alargar o canal nos

pontos crticos (curvas). As linhas vermelhas nestas figuras representam um desenho

esquemtico da dragagem de alargamento recomendada.

Biasadicionais


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Figura 8 Limites de dragagem do canal sugeridos (linha vermelha) (cont.).

Sugere-se que a entrada de navios com as dimenses avaliadas deva ser realizada com as

condies mais calmas possveis, de preferncia com ventos fracos e pouca corrente

durante a manobra (i.e. entrada uma hora antes da preamar).

O uso de trs rebocadores recomendado, por precauo. Alm disso, importante que

um rebocador seja acoplado r antes de iniciar as manobras de entrada e altamente

recomendado que isso seja um requisito obrigatrio, devendo ser realizado no canal de

aproximao (desde que seja possvel com as condies de correntes e de ondas no

momento).

Podem-se estender as "janelas" operacionais dessas manobras utilizando mais um

rebocador com 55 T. de potncia (ou similar).

Diversos testes foram realizados para verificar a taxa de giro (Rate of Turn - ROT) que

pode ser obtida pelo navio no canal de aproximao exterior, para determinar a provvel


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compreendido que se planeja dragar o canal a 14 m e mover o molhe Norte para o

Norte em aproximadamente 25 m. Na opinio da CPEe da BMT, considera-se que estes

planos so importantes para mitigao do risco e para segurana da navegao e manobrade embarcaes de grande porte na regio.

recomendado que o navio receba uma carta com a batimetria mais atual disponvel

antes de ser chamado para entrar no porto. Isso ir auxiliar o comandante e sua tripulao

a compreender os requisitos locais da praticagem (em particular o uso do efeito dos

bancos marginais para auxiliar a navegao nas curvas) at o porto e seus desafios.

recomendado que os prticos forneam s embarcaes os planos de manobras e

informaes-chave antes de seu embarque. Esta informao pode ser discutida entre o

comandante do navio e o prtico e deve incluir cartas com a trajetria do navio em uma

manobra tpica (para as condies daquele momento), uso de rebocadores, velocidades e

outros fatores em pontos estratgicos da manobra, alm das condies de correntes, etc.


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ANEXO A:CARACTERSTICAS TCNICAS DOS TIPOS DE NAVIOS

SIMULADOS


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Crash Stop (Half Ahead - Full Astern)

Head Reach 2309 mTransfer 39 m

Time to Stop: 11:35 min:sec

Time to Zero RPM: 00:25 min:sec

Time to Max. Astern RPM: 03:10 min:sec

Turning Circle (Half Ahead)

Port / Stbd

Advance: 897 / 901 m

Transfer: 511 / 514 m

Tactical Diameter: 1145 / 1149 mSpeed Loss at 90 deg: 39 %

Time to 90 deg: 02:41 / 02:42 min:sec

10/10 Zig- Zag (Half Ahead)

Time to 10 deg: 00:48 min:sec

1st Overshoot: 5.3 deg

Time to overshoot: 00:29 min:sec

2nd Overshoot: 7.1 deg



Head Reach 2419 m

Transfer 17 m





Port / Stbd

Advance: 1664 / 1669 m

Transfer: 1145 / 1148 m

Tactical Diameter: 2207 / 2213 m

Speed Loss at 90 deg: 60 %





Time to overshoot: 00:17 min:sec2nd Overshoot: 1.4 deg


Manoeuvring Performance (Deep Water)

Manoeuvring Performance (Shallow Water, h/T=1.2)

- 14 00 - 13 00 - 1 20 0 -1 10 0 - 10 00 - 90 0 - 80 0 - 70 0 - 60 0 - 5 0 0 - 4 0 0 - 3 0 0 - 2 0 0 - 1 00 0 1 00 2 00-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100 511.11145.4

493.4

- 20 0 - 1 00 0 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 9 00 1 00 0 1 10 0 1 20 0 1 30 0 1 40 0-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100 514.3 1149.0

492.8

-200

-100

0

100

200

-200

-100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

39.0

2308.9

-200

-100

0

100

200

300

400

-200

-100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

-200

-100

0

100

200

-200

-100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

17.3

2418.7

-2400-2300-2200-2100-2000-1900-1800-1700-1600-1500-1400-1300-1200-1100-1000-900-800-700-600-500-400-300-200-1000 100200-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900 1144.62207.1

800.9

-200-1000 100200300400500600700 8009001000110012001300140 0150016001700180019002000210 0220023002400-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

13001400

1500

1600

1700

1800

1900 1147.7 2213.4

801.5

-200-1000

100

2

00

300

400

-200

-100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3100

3200

3300

3400


23/91

Ship Name: MSC Stella Date: September 2009

LOA: 304.0 m Cargo Capacity: 8,000 TEU

LBP: 292.0 m 0.66 -

Beam: 40.0 m Y -

Draught (Aft): 14.5 m 1,350 m2

Draught (Fwd 14.5 m 7,640 m2

Displacement 115,266 tonnes 44.9 m

Propulsion Ty RPM Speed (kts)

Engine Type: 83 21.3MCR: kW 64 16.7

Min. RPM: - 45 11.7

kts 28 7.2

Full Ahead - Full Astern: 03:02 min:sec -28 -5.2

-45 -8.3

Propeller Diameter: 8.7 m -64 -11.9

Pitch Ratio (P/D): 1.336 - -80 -14.9

Direction of Rotation: Clockwise -

Rudder Type:Rudder Area: 70.4 m

2Bow Thruster: 1 x 2500 kW

Max. Angle: 35 deg Stern Thruster: N/A kW

Midships to Hardover: 15 sec

Frontal Windage Area:

Lateral Windage Area:

Air Draft:

PILOT CARD

Ship's Particulars

Block Coeff:

Bulbous Bow:

Telegraph

Half AheadFull Ahead

Single Screw (FPP)

Slow Speed Diesel

1 x Semi-Balanced

Slow Astern

Half Astern

Full Astern

Steering Particulars

5.9

D. Slow Astern

57,114

23 Slow Ahead

D. Slow Ahead

General Arrangement

Propulsion Particulars

40m

Parallel W/L 93.5 m

232.9 m71.1 m

44.9m

59.4m


24/91


Head Reach 2113 m

Transfer 59 m





Port / Stbd

Advance: 883 / 886 m

Transfer: 509 / 506 m











Head Reach 2190 m

Transfer 22 m





Port / StbdAdvance: 1562 / 1568 m

Transfer: 1059 / 1061 m










Manoeuvring Performance (Deep Water)

Manoeuvring Performance (Shallow Water, h/T=1.2)

-200

-100

0

100

200

300

-200

-100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

58.9

2113.5

-200

-100

0

100

200

-200

-100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

21.9

2189.7

- 13 00 - 1 20 0 - 11 0 0 -1 00 0 - 9 00 - 80 0 - 70 0 - 60 0 - 50 0 - 40 0 - 30 0 - 20 0 - 10 0 0 1 00 2 00-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100 509.31129.0

485.7

-2200-2100-2000-1900-1800-1700-1600-1500-1400-1300-1200-1100-1000-900-800-700-600-500-400-300-200-1000 100200-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

14001500

1600

1700

1800 1058.62039.7

793.3

-200-1000 10020 0300 4005 0060 0700 8009 0010 001100120013001400150016001700180019002000210022002300-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

14001500

1600

1700

1800 1060.7 2046.7

794.7

- 20 0 - 10 0 0 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 9 00 1 00 0 1 10 0 1 20 0 1 30 0-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100 506.5 1131.9

491.1

-200

-100

0

100

200

300

400

-200

-100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

-200-1000

10

0

200

300

400

-200

-100 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3100

3200

3300


25/91

ANEXO B:RELATRIO DE SIMULAES


26/91

Coastal Planning & Engineering do Brasil

Projeto: Itajai - Portonave Trabalho No.: C12261Comandante /Prtico:

Alexandre Gonalves Rocha

Tema:

Data: 22/09/09 Hora: 14:00 17:30 Local: Escritrio da Praticagem - Porto de Itaja

Simulao No.

Embarcao Condio de Acesso Condies Ambientais Manobra

Navio Calado Tipo

No de

RebocadoresUsados CorrentesVelocidade do Vento

(Direo)Ondas

(Hs/Periodo)Velocidade

InicialRumoInicial

Uso deThrusters?

1/2/3/4 MSC Stella 10.5m Entrada 3

Vazantequadratura (nova)+0.6 m acima do

nvel da DHN

8 ns / 075 - 8 ns 261 Sim (#4)

1. Simulao inicial para familiarizao. O modelo se comportou como esperado nas condies de correntes determinadas (deriva para Sul, apspassar a parte rasa na entrada do canal).

2. Usou-se rebocador para desacelerar o navio (Caillean acoplado r) sente bastante os bancos marginais.3. Tanto em 2 quanto em 3 difcil completar a curva sem se aproximar muito dos bancos marginais. Em 3, prximo aos espiges transversais

ao molhe, usou-se leme todo a boreste e mquinas com meia fora adiante - o navio passou muito prximo do banco marginal.

4. Mudou-se o nvel d'gua para 1m acima do nvel da DHN, para refletir o regime atual de dragagem (12m de profundidade). Velocidade inicialde 10 ns sofreu efeito squatno canal exterior. Rebocador r com 25% da potncia, na borda dos molhes. Ao passar do meio dos molhes, apotncia do rebocador foi aumentada para 50 % para corrigir o rumo do navio para 330 com curtos usos de maquina do rebocador. Rebocador r com toda fora para girar a popa para boreste quando adjacente ao bero #1. Manobra no fcil. necessrio concentrao na entradado canal e prximo aos bancos. A parte crtica girar adjacente bia - necessrio tangenciar a curva. A primeira impresso de que amanobra vivel.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8

Fcil Simples Confortvel No desafiador No fcil Desafiador Difcil Impossvel


27/91


Vessel TrackRun 1


28/91


Vessel TrackRun 2


29/91


Vessel TrackRun 3


30/91


Vessel Track With Tugs - OverallRun 4


31/91


Vessel Track With Tugs (1)Run 4


32/91




33/91




34/91


Vessel Track With Tugs - BasinRun 4


35/91


36/91


-

Vessel Track With Tugs - OverallRun 5


37/91


-



38/91


-



39/91


-



40/91


-

Vessel Track With Tugs (Basin)Run 5


41/91




Tema:

Data: 23/09/09 Hora: 14:30 Local: Escritrio da Praticagem - Porto de Itaja

Simulao No.


Navio Calado Tipo

No de

RebocadoresUsados Correntes

Velocidade do

Vento(Direo)

Ondas

(Hs/Periodo)

Velocidade

Inicial

Rumo

Inicial

Uso de

Thrusters?

6 Santa class 10.5m Entrada 2Vazante sizgia

(nova) +1m acimado nvel da DHN

8 ns / 075 - 10 ns 263 Sim

Nas figuras, o nome do navio aparece como Monte Rosa, que menor que o Santa Class - o navio no modelo foi o certo, o nome que aparece errado.MSC Stella 2m de FAQ (folga abaixo da quilha). Mquinas adiante devagar = 6.2 nsRebocador usado r (Caillean) com 25% da potncia, para transitar lentamente na curva. Sauipe passado vante logo antes de passar pelo escritrioda praticagem.O giro para o bero foi feito para bombordo. No canal, prximo da entrada da bacia de evoluo, o navio tende a se deslocar para guas maisprofundas, mesmo sem uso do leme, por efeito dos bancos marginais. Esse efeito foi verificado em um MSC Mira na manh do dia da simulao. Com

90% da potncia do rebocador r e com rebocador vante, o navio gira em torno da popa.Simulou-se o rompimento do cabo de um dos rebocadores (Caillean - r) a 00:40; em seguida deu-se tempo para o rebocador se mover para o travsde boreste. Pareceu melhor do que nas simulaes do dia anterior.A primeira chamada de navios para entrar no porto deve ser feita 1 hora antes da preamar, considerando, portanto, um cenrio conservador. Deve-segarantir que as curvas sejam bem dragadas. A distncia do navio at a margem do canal (chegou a ser prxima de 10m) pode ser aumentadanavegando aps a entrada dos molhes pela margem Norte do canal e tangenciando a curva. Deve-se interagir com os mestres dos rebocadores paraexplicar as manobras.

Gradao

1 2 3 4 5 6 7 8



42/91


43/91




44/91




45/91




46/91




47/91




Tema:

Data: 239/09 Hora: 14:30 Local: Escritrio da Praticagem - Porto de Itaja

Simulao No.


Navio Calado Tipo No deRebocadoresUsados

Correntes Velocidade doVento(Direo)

Ondas(Hs/Periodo)

VelocidadeInicial

RumoInicial

Uso deThrusters?

7Santa class

10.5m Entrada 3Vazante extrema

(antiga) +1m acimado nvel da DHN

8 ns/ 075 - 10 ns 263 Sim

Usaram-se os dados antigos de corrente de vazante extrema 2.5 ns na entrada dos molhes.Rebocadores passados vante e r antes do quebra-mar, portanto s possvel em condies amenas de ondas.Deriva significativamente para norte na entrada dos molhes, mesmo com leme totalmente girado e mquinas adiante meia fora. No momento em queo navio recebe a corrente pela bochecha de boreste, impossvel evitar a deriva.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8



48/91


Vessel Track With TugsRun 7


49/91




Tema:


Simulao No.



Correntes Velocidadedo Vento(Direo)

Ondas(Hs/Periodo)

VelocidadeInicial

RumoInicial

Uso deThrusters?

8Santa class

10.5m Entrada 3Vazante predominante(antiga) +1m acima do

nvel da DHN8kts/075 - 10kts 263 Yes

Usou-se a antiga corrente predominante de vazante 2.1 ns na entrada dos molhes. Simulao com um navio atracado no bero um - o naviosimulado (entrando) ir atracar no bero 2.Essas condies de correntes representam, efetivamente, o limite operacional mximo.Rebocadores acoplados adiante e r aps entrar nos molhes (portanto, apenas condies calmas).Mquinas meio - toda adiante usada. Quando o navio fica desalinhado com a corrente, difcil corrigir a deriva (prximo dos limites do canal).

Os campos de correntes antigos no apresentam o vrtice com direo oposta vazante na margem de Navegantes. Impossvel atracar por bombordo,pois no h o vrtice para auxiliar o giro. Neste caso, deve-se girar na sada, j que a proa ir girar naturalmente para bombordo.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8



50/91


Vessel Track With Tugs (Overall)Run 8


51/91


52/91




53/91




54/91




55/91




Tema:


Simulao No.



Correntes Velocidade doVento(Direo)

Ondas(Hs/Periodo)

VelocidadeInicial

RumoInicial

Uso deThrusters?

9 MSC Stella 10.5m Entrada 3Enchente de sizgia

(nova) +1 m acima donvel da DHN

12 ns / 135 - 10 ns 263 Sim

Simulao de entrada com um navio atracado no per turstico.

Caillean acoplado adiante fora dos molhes. Mquinas paradas, leme todo a boreste, rebocador com 25% da potncia r. Para controlar a velocidade, melhor deixar o navio se deslocar por inrcia. O modelo refletiu adequadamente a realidade. Prximo da entrada da bacia de evoluo, a corrente deenchente foi usada para girar o navio. A taxa de giro aumenta de forma lenta.

Giro executado para boreste. O giro da popa contra o vento foi lento. So necessrios dois rebocadores na popa.

O ponto de abortagem deve ser antes do segundo par de bias. Aps esse ponto, deve-se prosseguir com a manobra at o fim. necessrio usar pelomenos um rebocador de 52/55T de potncia para permitir que se tenha uma margem extra de potncia.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8



56/91




57/91




58/91




59/91




60/91




61/91




Tema:


Simulao No.


Navio Calado TipoNo de

RebocadoresUsados

CorrentesVelocidade do

Vento(Direo)

Ondas(Hs/Periodo) VelocidadeInicial RumoInicial Uso deThrusters?

10 MSC Stella 10.5m Sada 2Enchente de sizgia


16 ns / 135 - 0 ns 99 Sim

Sada com 2 rebocadores acoplados Saupe foi editado para ser um rebocador de 52T. Simulao com um navio de 230m atracado no per turstico.Aps desatracar do bero, deve-se alinhar o navio com o canal de sada faris nos molhes devem estar quase alinhados para definir o rumo.Difcil controlar a direo ao se aproximar da sada dos molhes - a segunda curva mais difcil.

Testou-se abortar a manobra aps a sada. Deve-se abortar antes das bias 1-2 na entrada - Taxa de giro 15-20/min. necessrio que o prtico esteja a

bordo antes de passar pelas bias.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8



62/91




63/91


.



64/91




65/91




66/91




67/91




Tema:

Data: 23/9/09 Hora: Local: Escritrio da Praticagem - Porto de Itaja

Simulao No.


Navio Calado Tipo

No de

RebocadoresUsados

Correntes

Velocidade do

Vento(Direo)


11 Santa class 10.5m Entrada 2Enchente de sizgia


16 ns / 045 - 10 ns 263 Sim

Rebocador de 52T acoplado vante e com 25% da potncia no final dos espiges transversais ao molhe Norte.

Velocidade de 6 ns na entrada da bacia de evoluo. Santa class velocidade diminui at parar com as correntes de enchente rpm atingido = 39para aplicar mquinas meia fora r - devido limitaes de torque no modelo.Girou-se para bombordo e atracou-se no terminal da APM.

Classificou-se como nvel 6, devido resposta lenta das mquinas. Poderia ser classificado como 3 ou 4 se a resposta fosse mais rpida.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8



68/91




69/91


70/91




71/91




72/91




73/91




Tema:


Simulao No.


Navio Calado Tipo

No de

RebocadoresUsados

Correntes

Velocidade do

Vento(Direo)


12 Santa class 10.5m Entrada 2Vazante de sizgia(nova) +1 m acimado nvel da DHN

16 ns / 225 - 10 ns 263 Sim

Simulao com um navio atracado no bero 1 do terminal da Portonave e um no bero 1 do terminal da APM. O objetivo foi verificar se vivelentrar com segurana at o bero 2 da Portonave com esses dois navios atracados em ambos os lados do canal.Vento da direo 225 raro mas pode ocorrer e influenciar na bacia de evoluo, ento importante test-lo.Rebocador de 52T acoplado r antes da entrada dos molhes.No foi possvel concluir o vento e a corrente impedem que o navio gire na primeira curva. A posio adjacente ao molhe Norte estava errada, ento,

foi realizada uma nova simulao.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8



74/91


75/91




Tema:


Simulao No.


Navio Calado Tipo

No de


Velocidade do

Vento(Direo)

Ondas(Hs/Periodo)

VelocidadeInicial

RumoInicial

Uso deThrusters?

13 Santa class 10.5m Entrada 2Vazante de sizgia(nova) +1 m acimado nvel da DHN

16 ns / 225 - 10 ns 263 Sim

Nova tentativa da simulao no. 12Passou-se a ~30/35m do molhe Sul Nessas condies, comumente h dificuldade, tendo que passar prximo do molhe Sul para concluir a primeiracurva - deve-se aproveitar do efeito dos bancos marginais. Velocidade de ~ 6-7 kts (em relao ao fundo). Com mquinas com meia fora adiantedeve-se fazer a curva (40rpm). Curtos usos de mquinas levam a proa para Norte.Taxa de giro deve ser no mnimo 8/min para girar at a bacia de evoluo.

Rebocador acoplado adiante antes de entrar na bacia de evoluo.Quando a corrente fica desalinhada com a proa (para bombordo) a proa no gira para a bacia de evoluo. Velocidade muito baixa para superar ovento. No possvel parar se a velocidade for maior.

NO SEGURO, MESMO QUE A CURVA EM DIREO BACIA DE EVOLUO POSSA SER CONCLUDA COM SUCESSO.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8



76/91




77/91




78/91




79/91




80/91




Tema:


Simulao No.


Navio Calado Tipo

No de


Velocidade do

Vento(Direo)

Ondas(Hs/Periodo)

VelocidadeInicial

RumoInicial

Uso deThrusters?

14 Santa class 10.5m Entrada 3Enchente de sizgia


16 ns / 225 - 10 ns 263 Sim

Mesmo cenrio que a simulao 13, mas com correntes de enchente de sizgia. Teste para determinar se factvel.Velocidade de 8 ns (em relao ao fundo) na entrada dos molhes. Rebocador acoplado r antes dos molhes. Outro rebocador acoplado vante emfrente ao escritrio da praticagem. 3 rebocador usado para o giro e para acostagem.

A manobra bem controlada, desde que a corrente de enchente seja antecipada nas curvas e o posicionamento seja correto. Factvel. Passou-se a 30mde um navio atracado no bero 1 da Portonave.Tambm seria possvel se houvesse uma outra embarcao menor no extremo Oeste de Navegantes.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8



81/91




82/91




83/91




84/91




85/91




86/91


Projeto: Itajai - Portonave Trabalho No.: C12261Comandante/Prtico:


Tema:


Simulao No.


Navio Calado TipoNo de

RebocadoresUsados

CorrentesVelocidade do

Vento(Direo)

Ondas(Hs/Periodo)

VelocidadeInicial

RumoInicial

Uso deThrusters?

15 Santa class 10.5m Sada 2Enchente de sizgia


16 ns / 225 - 10 ns 263 Sim

Rebocador de 52T acoplado r e o de 44T vante.Vento pelo travs de boreste (forando o navio contra o bero). Retira-se a popa do bero antes. Velocidade de 5 ns na entrada da bacia de evoluo

necessrio usar maquinas devagar adiante para navegar contra a corrente. O posicionamento na aproximao do canal no foi perfeito, dificultando amanobra.

Abortou-se o teste no final = 14/min.

Gradao1 2 3 4 5 6 7 8


V l T k With T (O ll)


87/91



V l T k With T (B i )


88/91



Vessel Track With Tugs (1)


89/91



Vessel Track With Tugs (2)


90/91


Run 15

Vessel Track With Tugs (3)R 15


91/91


Run 15

CPE_PortonaveManobrabilidade

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