Volume II. Arte Naval_2 - arte naval - cap 13

Volume II. Arte Naval_2 - arte naval - cap 13

(Parte 1 de 6)

CAPÍTULO 13

13.1. Fator de estiva – A carga é definida pelo fator de estiva, que é o volume ocupado por uma unidade de peso da mercadoria na sua forma ou embalagem de transporte.

Em unidades métricas, conhecendo-se o volume v em metros cúbicos e o peso p em quilogramas da mercadoria em sua embalagem de embarque, o fator de estiva (em toneladas métricas) será:

No sistema inglês de medidas, o fator de estiva é o volume, em pés cúbicos, ocupado por uma tonelada longa (= 2.240 libras) da mercadoria em sua embalagem; sendo W o peso em libras:

Os fatores de estiva das diferentes mercadorias são encontrados em tabelas, ou podem ser calculados pelo encarregado da estiva. As tabelas se referem às embalagens usuais nos portos de embarque, sem levar em conta os espaços perdidos na arrumação da carga no porão. Quando se faz um plano de carga ou se resolve um problema de estiva, estes espaços geralmente são deduzidos da capacidade cúbica do porão. Entretanto, como veremos adiante, algumas vezes é mais prático, na solução de um problema, acrescentar ao fator de estiva a percentagem que se estima para os espaços perdidos na arrumação da carga.

A bordo de cada cargueiro e nos escritórios das companhias de navegação deve haver uma tabela de fatores de estiva das principais mercadorias transportadas em sua rota particular. No Apêndice "I" apresentamos os fatores de estiva de algumas das mercadorias usuais em nossa costa, nos dois sistemas de medidas. Para converter um fator de estiva do sistema inglês para unidades métricas basta dividi-lo por 35 (1 metro cúbico = 35,317 pés cúbicos e 1 tonelada métrica = 0,9842 toneladas longas).

O fator de estiva varia muito para as diferentes mercadorias, pois depende da densidade da substância e do tipo de acondicionamento que é usado para o embarque. Também na mesma mercadoria, o fator de estiva pode variar muito de um país para outro, e até mesmo entre portos do mesmo país. Isto acontece principalmente com cereais em grãos, sementes, fibras etc. Num mesmo produto, os grãos podem ser mais leves ou mais pesados, o grau de umidade pode ser maior ou menor, conforme a época do ano e o porto de origem. Mas o que mais influi no fator de estiva é o tipo de acondicionamento. Assim, o algodão em rama pode ocupar um volume de 1,4 a 4,3 metros cúbicos por tonelada, dependendo da compressão obtida nos fardos.

1.0 vfator de estiva = ––––––––– p

2.240 vfator de estiva = ––––––––– W

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Líquidos da mesma espécie podem variar muito de peso específico, e são acondicionados em garrafas, latas ou barris de diversos tamanhos, ou são transportados a granel. Isto deve ser levado em conta ao serem consultadas as tabelas, pois em cada caso há um fator de estiva diferente. Os números apresentados no Apêndice "I" são valores médios, que entretanto podem servir de base para a solução dos problemas de carga.

Como veremos nos problemas típicos apresentados neste capítulo, o fator de estiva é indispensável em todos os cálculos relativos ao carregamento de navios e simplifica consideravelmente a elaboração do plano de carga.

13.2. Escoramento da carga (dunnage) – O uso do material de escora pode ter várias finalidades, dependendo da espécie de carga, mas de modo geral pode-se dizer que se destina a proteger a carga e o navio. Geralmente, o material empregado para este fim é a madeira, em sarrafos pequenos ou em tábuas, mas também são muito usados como material de escora papelão, papel grosso, lona e aniagem.

O material de escora pode ser usado para: (1) pear a carga, impedindo seu movimento; (2) impedir o atrito mútuo entre os diversos volumes; (3) impedir o contato entre cargas de espécies diferentes, ou entre estas e as chapas do navio; (4) encher certos espaços vazios devido à forma irregular do porão, entre a carga e o bojo, vaus, cavernas, pés-de-carneiro etc.; (5) permitir o dreno da água proveniente da umidade ou de qualquer vazamento líquido para o sistema de drenagem do navio; neste caso, a madeira de escora poderá ser disposta de vante para ré ou transversalmente, dependendo do desenho do navio; (6) permitir a ventilação da carga, facilitando a circulação de ar e impedindo a acumulação de umidade; também neste caso, as tábuas de escora serão dispostas longitudinal ou transversalmente; (7) calçar os volumes, principalmente no teto, nos costados e anteparas, tornando a carga uma parte integral do navio; (8) igualar a pressão nas camadas superpostas de volumes iguais; por exemplo, de quatro em quatro, ou de cinco em cinco camadas de sacos, devendo ser dispostas tábuas para este fim; (9) prover a separação da carga de modo que somente a quantidade exata seja descarregada em cada porto; para isto usa-se lona, esteira ou papel grosso; e (10) construir uma antepara de fortuna para agüentar uma pilha de volumes no porão, escorando esta antepara nos pés-de-carneiro, nos costados ou no convés.

A escolha do material de escoramento é importante, pois é preciso que ele seja adequado ao fim a que se destina e em quantidade suficiente para proteger a carga. A madeira de escora pode contaminar a carga, se não estiver limpa e seca, e livre de impurezas como graxas, ácidos, sal etc. A madeira molhada causará evaporação devido ao calor no porão, danificando a carga. Certas qualidades de madeira, como o carvalho e o mogno, não servem para escoramento, devido às matérias químicas e ácidas que contêm. Também o material contaminado pelo contato com graxas, ácidos, potassa e óleos de cargas anteriores não pode ser usado. Quando retirada do navio, a madeira de escora deve ser lavada e posta a secar, para uso posterior. As tábuas devem ser de madeira seca e de tamanho uniforme, tendo usualmente 2 a 3 cm de espessura, 15 cm de largura e 3 a 5 m de comprimento.

13.3. Quebra de espaço ou espaço morto – Pode-se definir a quebra de espaço como sendo uma parte da capacidade do porão que fica sem uso porque é um espaço perdido entre as unidades da carga; este espaço não se aproveita para carga pelos seguintes motivos: (1) necessidade do emprego do material de escora (dunnage) para pear, separar e proteger a carga; (2) necessidade de ventilação da carga; (3) dificuldade na arrumação de volumes em torno dos pés-de-carneiro, junto às cavernas e nos vãos dos vaus, e também dificuldade em obter uma estiva perfeita num compartimento de dimensões irregulares, como acontece principalmente nos porões de proa e de popa devido ao afinamento do navio. A quebra de espaço é também maior quando se trata de carga geral contendo muitos volumes de forma irregular; e (4) diversidade de eficiência nos ternos de estiva. Assim, não basta conhecer o fator de estiva de determinada mercadoria para se calcular a cubagem que ela ocupará no porão do navio. É preciso dar uma tolerância para as perdas de espaço; a dificuldade está em se poder estimar de quanto deve ser essa tolerância, pois, como se vê acima, a quebra depende não só da mercadoria como de fatores muito variáveis.

A tabela 13-1, a seguir, apresenta exemplos de quebra de espaço para determinadas mercadorias.

As percentagens maiores são exageradas e representam má estiva. A quebra de espaço é maior nos porões no 1 e de ré, devido ao afinamento do casco, exigindo maior escoramento da carga junto aos costados do navio. Outros fatores que influen-

ARTE NAVAL694 ciam a quantidade permitida para quebra de espaço são: o tipo de carga (se sujeita a dano por calor, cheiro etc.); as proximidades das anteparas de máquinas; a ordem de embarque nos vários portos de origem; a distribuição de carga para estabilidade adequada; e rapidez de operação nos portos de carregamento e de descarga.

O Imediato, encarregado da carga, conhece bem os porões de seu navio e tem experiência no embarque das mercadorias que se repetem em determinada rota; assim, pode avaliar com boa precisão a quebra de espaço para os cálculos do plano de carregamento. Em geral, adota-se o valor médio de 10% para carga geral (miscelânea), descontando 10% da capacidade cúbica do porão que se vai carregar, como veremos nos problemas de carregamento. Se a carga é constituída de volumes grandes, é preferível fazer os cálculos com 20% de quebra de espaço, para ter maior margem na arrumação final da carga. Sem dúvida, para cada mercadoria a experiência indicará uma redução ou aumento daquela percentagem.

13.4. Tonelada medida ou tonelada de frete – O preço do transporte de carga, isto é, o frete, pode ser fixado por unidade de volume ou de peso e, em alguns casos, pelo valor da mercadoria (frete ad valorem).

No comércio mundial há critérios diversos para a cobrança de frete. O pagamento do frete das cargas leves em alguns países é feito pelo volume, calculado numa unidade que se chama tonelada medida e é igual a 40 pés cúbicos. É uma unidade que só se emprega para o carregamento de mercadorias.

A carga cujo fator de estiva é menor que 40 pés3/ton. longa chama-se carga de peso morto (deadweight cargo), ou carga pesada, e seu frete é pago pelo peso, calculado em toneladas longas (1.016 kg) ou em toneladas métricas (100 kg), conforme o país.

A carga de fator de estiva igual ou superior a 40 (40 pés cúbicos por tonelada longa é aproximadamente igual a 1 m3 por tonelada métrica) é chamada carga de medição (measurement cargo) ou carga leve.

Observando o Apêndice "I", podemos verificar que a grande maioria das mercadorias se estiva a mais de 40 pés cúbicos por tonelada, isto é, são cargas de medição. Para estas mercadorias o frete é baseado em certo preço por tonelada, à opção do navio. Isto significa que a taxa pode ser aplicada ou por tonelada longa de 2.240 libras (alguns portos americanos usam a tonelada curta de 2.0 libras) ou pela tonelada medida de 40 pés cúbicos, conforme der maior lucro ao armador.

13.5. Navio cheio e embaixo – Já vimos no art. 2.79 a importância da relação capacidade cúbica/expoente de carga de um navio. Para exemplificar, suponhamos um cargueiro que tenha 8.640 m3 de capacidade cúbica e um expoente de carga de 6.0 toneladas (deadweight). Teremos a relação 8.640/6.0 = 1,4 m3/ tonelada. Isso quer dizer que o navio ficará com suas marcas de borda livre embaixo (calado máximo permitido) quando tiver os porões cheios de carga que se estiva a 1,4 m3 por tonelada.

Nessa condição ideal de carregamento toda a capacidade de carga do navio em peso e em volume foi utilizada. Diz-se então que o navio está cheio e embaixo. Se a carga for mais densa (fator de estiva menor), o navio ficará com suas marcas embaixo sem que os porões estejam completamente cheios; neste caso, além de não se utilizar todo o volume disponível, haverá possibilidade de a carga correr em caso de mau tempo, a não ser que seja fortemente escorada. Se, ao contrário, a carga for muito leve (fator de estiva maior), os porões ficarão cheios sem o navio atingir o calado máximo; neste caso não se utilizará toda a capacidade de transporte do navio, em peso; outra conseqüência é que o hélice pode ficar parcialmente fora da água, reduzindo a velocidade do navio e aumentando o consumo de combustível para obter a velocidade desejada.

Evidentemente, é quase impossível obter a carga ideal para cada navio, ainda que se trate de carregamento uniforme, a granel. Nem sempre se pode escolher a melhor carga, pois isto depende da oferta e da procura, e o mais comum é que o navio tenha de receber a mercadoria que é oferecida. Mas quando a carga se apresenta em grandes quantidades, o objetivo do armador é obter a mercadoria que pague o melhor frete e ao mesmo tempo utilizar a máxima capacidade de peso e de volume que o navio pode transportar, mantendo-o sempre cheio e embaixo.

Nos cargueiros de linha regular, que transportam mercadorias das mais variadas espécies, o que se pretende é obter uma combinação de cargas leves e pesadas que resulte num fator de estiva médio bastante próximo da relação acima citada, que no caso do exemplo seria 1,4 metro cúbico por tonelada.

A primeira preocupação de quem faz o plano de carregamento é verificar se o volume total da carga a embarcar é menor que a cubagem dos porões e se o peso total é menor que o expoente de carga do navio. À proporção que se vão enchendo os porões, deve-se saber sempre o volume e o peso disponíveis para carga. Pode-se então calcular a quantidade de carga e qual a espécie – carga leve ou pesada – que se deve receber para ter o navio cheio e embaixo. Os problemas que apresentamos adiante esclarecem melhor como se fazem os cálculos nos diversos casos típicos.

Quando se transporta carga no convés, convém notar que o volume dessa carga nada tem a ver com a cubagem do navio, mas o seu peso deve ser incluído no cálculo do peso total do carregamento. Isto significa que não se deve considerar a carga de convés para ter o navio cheio, mas tem-se que levar em conta o seu peso para ter o navio embaixo. Contudo, há um limite em cada navio, quer em área ocupada, quer em volume, para esta carga. Do mesmo modo, nos cálculos, considera-se o peso mas não o volume de combustível, aguada e mantimentos do navio.

A relação capacidade cúbica/expoente de carga varia muito conforme o tipo do navio. Por exemplo, geralmente, cargueiros destinados a carga geral ficam cheios e embaixo com uma carga que se estiva entre 1,45 e 1,80 metro cúbico por tonelada; navios que se destinam ao transporte de minérios apresentam um índice ainda menor.

13.6. Problemas: Problema no 1 – Achar o fator de estiva de um carregamento de móveis, em engradados de forma e volumes iguais, cada um medindo 2 m x 1,4 m x 0,6 m e pesando 240 kg.

ARTE NAVAL696 Solução:

Problema no 2 – Determinar o fator de estiva de lã em fardos, no sistema inglês de medidas, sabendo que cada um dos fardos pesa 200 lbs. e ocupa 9 pés cúbicos. Solução:

Problema no 3 – Qual é o fator de estiva de uma carga a granel, sabendo-se que 1 bushell americano dessa carga pesa 62 libras? Solução:

Problema no 4 – Qual é o fator de estiva de uma carga a granel, sabendo-se que 1 bushell inglês dessa carga pesa 5 libras? Solução:

Problema no 5 – A capacidade (para grãos) de um porão é igual a 53.0 pés cúbicos. Quantas toneladas de certa carga a granel podem-se estivar nesse porão, sabendo-se que 1 bushell americano dessa carga pesa 54 libras? Solução:

Problema no 6 – Um porão de carga, de 36.200 pés cúbicos de capacidade para fardos, recebeu 10.752 sacos de cimento, cada saco pesando 70 libras e estivando-se a 35 pés cúbicos por tonelada longa. Quantas caixas que se estivam a 20 caixas por tonelada medida podem ser carregadas nesse porão? Avalia-se a quebra de espaço em 3% para o cimento e 5% para as caixas.

volume = 2 . 1,4 . 0,6 = 1,68m3
f.e. = –––––––––––––– = 7240

1.0 . 1,68 2.240 . 9f.e. = ––––––––––– = 100,8200

1 bushell inglês = 1,2837 pé cúbico, portanto,
2.240 . 1,28372.875,5 2.875,5
f.e. = –––––––––––––––– = –––––––– = –––––––– = 52,3 w (lbs) 5 5
peso da carga = –––––––– = 1.026,7 toneladas longas51,6
1 bushell americano = 1,2445 pé cúbico, portanto,
2.240 . 1,24452.787,6 2.787,6f.e. = –––––––––––––––– = –––––––– = –––––––– = 45 w (lbs) 62 62
2.240 . 1,28372.787,6

f.e = ––––––––––––––– = –––––––– = 51,6 54 54

Problema no 7 – Um porão de carga tem 2.0 m3 de cubagem para fardos.

Quantos sacos de açúcar, que pesam 60 kg e se estivam a 1,3 m3 por tonelada métrica, podem ser estivados nele? Admite-se uma quebra de espaço de 5%. Solução:

Problema no 8 – Um porão de carga com a capacidade de 1.250 m3 recebeu 150 toneladas de minério de ferro (f.e. = 0,4 m3/t). Quantos fardos de algodão (f.e. = 3,0 m3/t) podem ser estivados nesse porão, sabendo-se que 6 fardos pesam 1 tonelada? Admite-se uma quebra de espaço = 4%. Solução:

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