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Vão Livre Dinâmico Sob a Quilha DUKC ® (Dynamic Underkeel Clearance) Capitão Jonathon Pearce Gerente de Desenvolvimento de Negócios.

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1 Vão Livre Dinâmico Sob a Quilha DUKC ® (Dynamic Underkeel Clearance) Capitão Jonathon Pearce Gerente de Desenvolvimento de Negócios

2 OMC International Inventora e fornecedora exclusiva do sistema DUKC ® Benefícios do DUKC ® : –Segurança e Meio Ambiente: Mais de movimentações de carga, contêineres e navios-tanque desde 1993 sem incidentes (cerca de 1 movimentação a cada 2 horas); –Economia: Aumento de mais de 10 bilhões de dólares em receitas em todo o mundo; –Enfoque em transporte marítimo seguro e eficiente; –Especialização em operações e projetos de canais para transporte marítimo. Instalado em 14 portos da Australásia e 5 portos da Europa Certificação ISO 9001 (2005)

3 Encalhos (Análise de Processamento e Interpretação) Os encalhos são responsáveis por cerca de 3% de todas as reivindicações de incidentes. Os encalhos são responsáveis por 35% dos custos. O custo médio estimado é de US$ 7,85 milhões. Os encalhos são as reivindicações mais caras causadas por erros de pilotos. O Fator Causal interfere negativamente no gerenciamento da equipe de comando, principalmente com relação à troca de informações entre mestre/piloto. Análises de Processamento e Interpretação de Reivindicações por Erros de Pilotos superam US$ em 5 anos, de 1999 a 2004 (em conjunto com a IMPA [International Maritime Pilot Association])

4 Iron King, Port Hedland Sea Empress, Milford Haven Fotografia de Mike Cummings Port Hedland estava enfrentando perdas de US$ 40 milhões para cada maré em que o canal permanecia fechado por motivos de encalho do Iron King. O Sea Empress resultou em um custo financeiro total de 52 milhões a 109 milhões de libras, além de custos ambientais semelhantes.

5 maré e correntes medidas ondas medidas vento e pressão medidos navio com determinada carga últimas profundidades registradas por som 8 envoltórias de velocidade dos navios marés astronômicas Metodologia Estática DADO X % DE CALADO CALADO PROFUND. MARÉ PREVISTA X DEVE SER RESPONSÁVEL POR - RESPOSTA DAS ONDAS - MUDANÇAS NAS RESIDUAIS DAS MARÉS - SQUAT - MARGENS DE SEGURANÇA

6 História da Regra Estática Tradicionalmente, os portos utilizam regras fixas e determinísticas que regem o vão livre mínimo necessário sob a quilha. O vão livre mínimo sob a quilha é teoricamente derivado de uma soma de margens admissíveis (isto é, tolerâncias). A dimensão de cada margem de fatores é geralmente empírica ao longo do tempo, devido à dificuldade de avaliação de dados reais. Ao levar em consideração as margens de erro, a Regra Estática muitas vezes se baseia nas condições operacionais mais desfavoráveis, ou nos piores casos, e é sempre conservadora. Os portos aplicam um único fator que frequentemente envolve uma porcentagem do calado (geralmente 10%).

7 Metodologia Estática versus Dinâmica Se as exigências estáticas forem muito conservadoras, os navios transportam menos carga Se as exigências estáticas forem muito otimistas, arrisca-se a segurança A estática é, portanto, um compromisso rudimentar entre economia e segurança A realidade, no entanto, muda de um dia para o outro e de um navio para o outro quando se depara com uma regra estática!

8 Diminuição de Riscos Os regimes estáticos são sistemas de riscos variáveis (isto é, insensíveis às condições específicas que impõem um alto risco de encalho) – com um modelo probabilístico. Um sistema de vão livre sob a quilha em tempo real é um sistema de riscos constantes, pois especificamente leva em consideração as condições do dia e efetivamente aplica um critério de riscos constantes – com um modelo determinista. O sistema de vão livre sob a quilha em tempo real pode ser descrito como uma maior consideração quanto a riscos em comparação com regimes estáticos.

9 DUKC - Fatores Determinantes Embarcação Dimensões Formato Estado de carregamento Estabilidade Características de Manobra Tráfego ETA/ETD Condições do mar/ondas Outros movimentos Velocidades das embarcações Calado máximo Intervalos das marés Monitoramento de Dados Meteorológicos dos Oceanos Ondas Marés Vento Correntes Previsão de ondas Desenho do Porto Desenho do canal Sons hidrográficos Programação de inspeções do projeto do ancoradouro Monitoramento ambiental Disponibilidade de Recursos Rebocadores Ancoradouros Pilotos Sistemas DUKC ® Operações Programação das Embarcações Manutenção Fornecimento e carregamento de cargas Processos Estatutários Regras de Navegação

10 Squat

11 Afetado por: –velocidade da embarcação na água (incluindo o efeito das correntes) –perfil de aceleração –profundidade da água –ondulações no perfil da profundidade –coeficiente de bloqueio da embarcação –fator de bloqueio do canal –aspereza e material do leito –salinidade Squat calculado afetado por: –Equação usada e sua eficácia com relação aos seguintes fatores: embarcação, perfil de velocidade, arredores e ambiente

12 Inclinação Lateral

13 Inclinação Lateral Inercial Inclinação sustentada de uma embarcação em torno de seu eixo longitudinal Duas causas principais: –Resistência ao ar – inclinação devida ao vento –Dinâmica de rotação – inclinação lateral inercial e efeito do leme Ocorre quando uma embarcação muda de curso Afetada por: –Velocidade, Raio de Curvatura da Rotação –Características de Estabilidade (Gm VCG), Vau

14 Resposta das Ondas

15 Somente alguns componentes do movimento de uma embarcação levam ao movimento vertical do casco: –Os movimentos de "Heave", "Roll" e "Pitch" No entanto, todos os componentes ( incluindo "surge", "sway" e "yaw" ) são modelados para captar efeitos de acoplamento Afetada por: –Geometria do Casco e Características de Estabilidade –Velocidade da Embarcação (com relação a ondas) –Altura e Período das Ondas, Ângulo de Incidência da Onda sobre o Casco –Interação Onda-Corrente-Embarcação Dificuldade inerente e perigo de generalizar a resposta a ondas de uma embarcação com relação a outra Resposta das Ondas

16 1,2 m 2,8 m 2,4 m 0,9 m Corrente da Maré (5,0 nós) Onda (2,8 m Hm0) Corrente da Maré (3,0 nós) Onda (1,7 m Hm0) Altura da Onda em Alto-Mar = 2 m, período = 14 segundos MARÉ VAZANTE MARÉ ENCHENTE PostPanamax Handymax

17 maré e correntes medidas ondas medidas vento e pressão medidos navio com determinada carga últimas profundidades registradas por som 8 envoltórias de velocidade dos navios marés astronômicas Metodologia DUKC ® Vão Livre Até o Fundo (VLF) Margem de Manobrabilidade (MM) Resposta das Ondas Tolerância de Inspeção Sedimentação Densidade da Água e Tolerância do Calado Inclinação Lateral Squat Queda de Residuais da Maré Calado Estático Residuais da Maré Maré Astronômica Profundidade de Manobrabilidade Vão Livre Bruto Sob a Quilha Profundidade do Vão Livre Até o Fundo

18 Vão Livre Sob a Quilha DUKC ® O DUKC ® controla o vão livre sob a quilha segundo as diretrizes da PIANC A PIANC distingue os tipos de encalho devidos a: –Toque de fundo por movimentos da embarcação (Vão Livre Até o Fundo) Assegura que nenhuma parte da embarcação bata contra o leito do canal –Incapacidade de manobrar (Margem de Manobrabilidade) Assegura que haja a devida passagem de água pelo leme para proporcionar manobrabilidade suficiente da embarcação sem assistência externa Ambos os limites de segurança são sempre observados

19 Interpretando resultados – VLF e MM controlados Ponto de controle: ponto de vão livre mínimo sob a quilha que limita o calado e/ou o intervalo de marés. BC controlado: –Geralmente em condições de ondas médias a altas –Geralmente menos consistente devido à mudança nas condições das ondas –Aproximações de portos externos e de alto-mar MM controlado: –Geralmente em condições de ondas baixas –Portos internos e próximos ao litoral (quebra-mar/promontório) O ponto de controle (VLF ou MM) depende da posição, do desenho do canal, da hidrografia e do estado de carregamento da embarcação (dados de estabilidade)

20 DUKC ® DUKC é um sistema de previsão em tempo real do vão livre dinâmico sob a quilha, que, através de planejamento e monitoramento ambiental, aumenta a eficiência dos canais gerando benefícios econômicos para os usuários sem jamais comprometer a segurança. –É um sistema preditivo dinâmico que considera todos os fatores do vão livre sob a quilha –Utiliza dados ambientais em tempo real, dados (de estabilidade) hidrodinâmicos dos navios, sons hidrográficos e modelos numéricos de movimento de navios –Maximiza os efeitos de navegação e os intervalos de marés, aumentando, assim, a produtividade e capitalizando benefícios econômicos –Calcula intervalos seguros de tráfego e define se determinado tráfego programado é seguro

21 Segurança dos Sistemas DUKC® A segurança dos sistemas DUKC® é mantida por: Atender ou exceder as diretrizes internacionais para vãos livres sob quilhas em vias navegáveis. Calcular e somar cada componente do vão livre sob a quilha, em vez de considerar uma "margem geral" abrangente. Utilizar o modelo conservador de piores casos para todos os fatores do vão livre sob a quilha.

22 Análise de Movimento da Embarcação em Escala Total (FSVMA) Finalidade: Determinar a precisão da modelagem do DUKC Aferir e validar os modelos do DUKC FSVMA em mais de 200 embarcações Deslocamentos verticais ±5 cm – PP Transformações de ondas e correntes Análise de squat "Roll" Significativo Previsto "Pitch" Significativo Previsto

23 Reconhecimento Internacional PIANC –O fundador da OMC, Dr Terry OBrien, preside o Grupode Trabalho 54 do PIANC IALA MARNIS Prêmios internacionais –Engenharia Civil e Construção Naval do Seawork Awards 2009 –Inovação em Operações do Seatrade Awards 2009 (segunda colocação)

24 DUKC na E-Nav: Projeto MarNIS - Europa OMC convidada como única consultora não pertencente à UE para participar do MarNIS (Maritime Navigation and Information Services) (www.marnis.org) O MARNIS contou com aproximadamente 50 parceiros Entidades europeias de grande porte (em geral) –Ministérios nacionais; DNV; BSH –Universidades WP 4.2Planejamento de Passagem Dinâmica (POADSS) Melhoria do APP do DUKC ® WP 4.1Planejamento de Passagem Dinâmica integrado ao Serviço de Tráfego de Embarcações (VTS) Extensão do DUKC ® IN-TRANSIT

25 Canal de Aproximação de Lisboa

26 DUKC E-Nav: MarNIS – Teste do Leito de Lisboa O DUKC indica intervalo de tráfego aberto O APP do DUKC comunica os planos de passagem ao VTS O VTS verifica o intervalo de passagem com o sistema de VTS DUKC IN-TRANSIT O APP do DUKC comunica os planos de passagem ao VTS DUKC Os navios passam com segurança no intervalo designado

27 DUKC no POADDS – Em Operação

28 Movimentos das embarcações em tempo real

29 Benefícios do DUKC ® Melhora a segurança –Perigos de encalho são devidamente avaliados –Riscos de encalho são efetivamente reduzidos –Avaliação precisa dos movimentos e do squat dos navios Aumenta os benefícios econômicos –Melhor carregamento de cargas –Maior rendimento das embarcações –Sobre-estadia reduzida –Dragagem reduzida Maior flexibilidade de operação –Melhoria nos processos de tomada de decisão de gerenciamento –Utilização mais eficiente dos ancoradouros –Maiores intervalos de marés Mais de US$ 10 bilhões em participações em todo o mundo (desde 1992). Mais de trânsitos com segurança, sem incidentes

30 Estudo de Caso Benéfico Porto de Taranaki Aumento de 100% no Intervalo de Marés para as embarcações existentes Aumento do calado máximo em até 2 m Atração de novos clientes para o porto, aumentando o rendimento da TEU de TEU para > TEU no primeiro ano Aumento de segurança em condições adversas de ondas

31 Estudo de Caso Benéfico Porto de Taranaki Área Azul Intervalo Estático de Marés Área Laranja Intervalo de Marés do DUKC Regras Estáticas Insuficientes em Condições de Ondas Altas

32 Estudo de Caso de Segurança Marsden Point, Nova Zelândia Eastern Honor 27 de julho de 2003 Capella Voyager 16 de abril de 2003

33 Na maioria das condições, uma regra estática será conservadora No entanto, encalhos podem ocorrer quando um navio é sensível às condições prevalecentes (estes são dados reais!) Metodologia Estática versus Dinâmica Uma regra estática não lhe diz quando este for o caso!

34 …O DUKC permitiu ao Port Hedland transportar de toneladas extras de minério de ferro a cada ano, gerando uma receita adicional de $ por ano. DUKC® – Aumento de Receitas Capitão D. Baker, Port Hedland

35 DUKC ® – Redução de Dragagem A ciência por trás do software hoje já está bem comprovada... realmente não havia escolha em nossas mentes, se quiséssemos conquistar os objetivos que havíamos traçado, tínhamos uma escolha bem definida; gastar 15 milhões de dólares em dragagem ou adotar o DUKC e reduzir a dragagem e gastar menos de 1,5 milhões de dólares. Capitão Ray Barlow - Porto de Taranaki (NZ)

36 Maior Segurança e Certeza "Os benefícios não monetários do DUKC® também são de grande valor, proporcionando aos pilotos de portos e navios maior certeza com relação às condições sob as quais cada navio navega, melhorando a segurança das operações." "A melhoria de segurança (através do DUKC) traz benefícios óbvios através da redução da probabilidade de um acidente ambiental significativo dentro da Grande Barreira de Recifes" Hon. John Mickel, Ministro dos Transportes de Queensland, 2008

37 Portos mais inteligentes não se destacam por acidente Dúvidas?

38 Portos mais inteligentes não se destacam por acidente Dúvidas?


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