Projeto preliminar de sistema propulsivo de uma embarcação de apoio offshore do tipo platform supply vessel

Abstract

As embarcações de apoio a plataformas (offshore) de petróleo surgiram para fornecer auxílio especializado na logística petrolífera. Dentre estas embarcações de apoio offshore estão às embarcações do tipo Platform Supply Vessel (PSV). Nesta logística petrolífera, um navio que possui um sistema propulsivo ineficaz ocasionará apoio deficiente, trazendo prejuízos para a cadeia produtiva do setor. Destaca-se em um projeto preliminar de um sistema propulsivo as seguintes etapas: escolha do tipo de sistema propulsivo, estimativa de resistência ao avanço da embarcação, dimensionamento dos componentes que compõe o sistema e desenvolvimento do arranjo preliminar da instalação propulsora. O projeto preliminar do sistema propulsivo deste trabalho foi baseado nas dimensões da embarcação Bram Brasil. O sistema propulsão selecionado para esta embarcação foi o diesel-elétrico com hélice de passo variável devido à sua flexibilidade e operabilidade. Para aperfeiçoar os processos de cálculo foram criados códigos no programa MATLAB®. Nestes algoritmos podem ser encontrados: a estimativa de resistência ao avanço pelo método de Holtrop e Mennen, o dimensionamento do hélice pelos polinômios das séries de Wageningen e a estimativa de potência dos principais componentes. Os resultados foram considerados adequados, com desempenho representativo da faixa de valores habituais de PSVs. O arranjo criado foi projetado para aperfeiçoar o espaço destinado a outros sistemas navais e de transporte de carga.

The Supply Vessels have arisen to provide dedicated help in petroleum logistic. Among these Supply Vessels, one sort is herein researched: the Platform Supply Vessels (PSV). In the petroleum logistic chain, a ship that has an inefficient propulsion system will result in improper support operation and, as consequence, ineffectiveness of the production system. The main tasks of the preliminary propulsion system design can be summarized as: selection of a specific propulsion system, ship resistance estimation, sizing of components that compose the system and designing the layout of selected propulsion system. The propulsion system design in this essay was based in dimensions of Bram Brazil vessel. The selected propulsion system for this vessel was: a controllable pitch propeller controlled by diesel-electric engine. This combination choice is justified due to its flexibility and operability. For optimizing the calculation process, some algorithms were created in MATLAB® script. In these calculations, it is found: the ship resistance by Holtrop and Mennen method, the propeller sizing by Wageningen polynomial series and the estimation of main components power. The results are considered appropriate, within the ranges of usual values found for PSVs. The layout design created was compact and assured proper space for other marine and cargo transport systems.